木糖醇的电化学合成

论文摘要

玉米芯是廉价的可再生资源。用玉米芯水解生产木糖醇,与传统的加氢催化工艺相比,具有原料成本低、反应条件温和、能耗小、产品质量好等优势。本文旨在探索以玉米芯为原料生产木糖醇的工艺。本文以玉米芯为原料,用硫酸水解制备木糖。对液固比、水解温度、反应时间和酸的浓度等实验条件进行单因素水解实验,考察还原糖和木糖取得较好收率时,这些影响因素的取值范围。通过正交实验优化了水解条件,在液固比4:1、硫酸浓度3%、反应温度120℃、水解时间2小时的条件下,玉米芯水解制备木糖的收率在10.51%;而在液固比4:1、硫酸浓度为3%、反应温度为120℃、水解时间4小时的条件下,还原糖具有较好的收率。以木糖为原料,采用电化学法制备木糖醇以及对木糖含量的测定方法—蒽酮比色法的探索。研究电解质组成、电解质含量、电解温度以及木糖初始浓度等实验条件对合成过程的影响,并对其机理进行探讨。采用正交实验法研究了水解条件和电解条件对木糖醇得率的影响:在最佳生产工艺条件下（水解温度120℃,电解温度60℃,加H2SO4浓度为21%,水解时间4h）,木糖醇得率可达73.61%。本文为利用廉价的玉米芯半纤维素水解液代替纯木糖电化学法生产木糖醇制定了一条经济有效的技术路线,具有重要的社会效益和明显的经济价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 木糖醇的性质
• 1.2.1 木糖醇的物化性质
• 1.2.2 木糖醇的药用性质
• 1.3 木糖醇的用途
• 1.3.1 食品工业
• 1.3.2 医药工业
• 1.3.3 炸药工业
• 1.3.4 塑料工业
• 1.3.5 其它用途
• 1.4 木糖醇的生产
• 1.4.1 固液萃取法
• 1.4.2 生物转化法
• 1.4.3 化学法
• 1.5 有机电合成法
• 1.5.1 有机电合成的定义
• 1.5.2 有机电合成分类
• 1.5.3 电解质溶液
• 1.5.4 发展有机电化学的必要性
• 1.6 本课题的研究意义及研究内容
• 1.6.1 本课题的研究意义
• 1.6.2 本课题的研究内容
• 第二章 蒽酮比色法测定木糖含量
• 2.1 实验仪器与试剂
• 2.1.1 实验设备与仪器
• 2.1.2 实验试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 吸收光谱波长的选择
• 2.2.2 显色时间的选择
• 2.2.3 显色剂用量选择
• 2.2.4 木糖标准液配制
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 显色时间对吸光度的影响
• 2.3.2 显色剂用量对吸光度的影响
• 2.3.3 木糖标准液配制与标准曲线的制作
• 2.4 本章小结
• 第三章 木糖溶液的制备
• 3.1 实验仪器与试剂
• 3.1.1 实验设备与仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 木糖溶液的制备方法
• 3.2.2 分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 不同水解条件制备还原糖
• 3.3.2 不同水解条件制备木糖晶体
• 3.3.3 不同水解条件对还原糖和木糖收率影响的分析
• 3.3.4 木糖制备的最佳条件
• 3.3.5 产品的收率分析
• 3.3.6 红外光谱分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 电化学法合成木糖醇
• 4.1 实验仪器与试剂
• 4.1.1 实验设备与仪器
• 4.1.2 实验试剂
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 木糖醇溶液的制备方法
• 4.2.2 分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同电解条件对木糖转化率和木糖醇收率的影响
• 4.3.2 不同电解条件对木糖醇收率影响的分析
• 4.3.3 木糖醇制备的最佳条件
• 4.3.4 产品的收率分析
• 4.3.5 红外光谱分析
• 4.3.6 产物吸水性分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文