本文主要研究内容
作者程帮贵（2019）在《木质纤维高效解聚、转化与积碳产物抑制研究》一文中研究指出：木质纤维生物质资源丰富,可再生,再生周期短,将其开发利用以替代石油资源是解决能源和环境问题的重要途径之一。预处理是木质纤维转化利用过程中关键步骤,提高预处理效率对木质纤维后续转化极为重要。目前最为广泛使用的是稀的无机酸预处理,但存在稀酸对设备腐蚀严重,废酸回收或处理困难等问题。因此发展新的预处理方式或对传统预处理方式进行改进十分必要。此外,木质纤维生物质转化过程中存在的积碳问题一直困扰着广大研究者,当前对积碳问题分子层面上的认识依然欠缺,明确积碳形成机制,对提高木质纤维转化效率意义重大。葡萄糖高效异构化为果糖也是目前国际热点研究方向,通过抑制积碳形成将葡萄糖高效异构化为果糖,有利于果糖的高附加值利用。基于以上现状,本论文主要开展了生物质转化过程中草酸循环利用、积碳形成机制以及抑制积碳形成下的葡萄糖高效异构化为果糖的研究工作。针对课题组以前提出的稀草酸预处理工艺进行了有效改进以提高半纤维素的预水解效率,并探索了草酸循环使用性;针对预处理过程中不同程度的积碳问题,研究了积碳形成机制;在有效抑制积碳形成的前提下,研究低反应温度下三乙胺催化葡萄糖异构化为果糖的催化效果。主要成果如下:（1）针对木质纤维预处理过程中有机酸回收问题,提出草酸预处理玉米芯过程中草酸回收和循环利用的新方法。以木糖为主要产物,研究了草酸预处理玉米芯的最佳工艺条件。依据木糖和草酸在乙醇中溶解度的差异,考察草酸的回收以及草酸的循环使用性。研究结果表明,当反应温度、时间为140oC、2.5 h、草酸浓度为150 mmol/L,木糖获得最高得率,为85.0%。然后在此工艺条件的基础上采用乙醇回收预处理使用的草酸,进行5次草酸循环使用的预处理,木糖得率为46.7-62.3%,总的糖含量为178.93-269.76mg/g。（2）针对生物质转化过程中存在的积碳问题,通过控制反应条件,研究了假木质素、胡敏素和酸诱导水热碳三者之间的关联性以及形成机制,通过表征分析探究了这三种物质在形成初期的反应途径。发现假木质素、胡敏素和酸诱导水热碳形成条件、微观形貌和化学结构相似。糠醛的氧化产物可以增强体系的酸性,进而加速形成黑色聚合物的缩聚,但糠醛的氧化产物本身却更难发生缩聚。以糠醛为碳源时,积碳产物可能的形成途径为糠醛不开环直接缩合和糠醛开环产物之间的缩合;以木糖为碳源时,积碳产物可能的形成途径为异构化的木糖与糠醛/糠醛开环产物之间的缩合。（3）针对固体催化剂催化葡萄糖异构化为果糖过程中积碳造成催化剂失活的问题,提出低温下三乙胺催化葡萄糖异构化为果糖的新方法,有效抑制积碳的形成。首先探究了反应温度、时间和底物浓度对三乙胺催化葡萄糖异构化为果糖得率和选择性的影响,并用13C NMR对产物进行验证,然后将三乙胺和NaOH催化过程进行对比。研究发现,在较低温度和较长反应时间下,三乙胺催化葡萄糖异构化倾向于得到较高的果糖得率和选择性,并且可在高底物浓度时有效抑制积碳。在三乙胺浓度为0.1 M、反应温度为60oC、反应时间为12/28 h,葡萄糖浓度为1/2 M时,果糖得率和选择性依次为38.6/35.1和80.1/76.1%。相对于NaOH,三乙胺能起到缓冲作用,在催化过程提供稳定的碱性环境,有利于葡萄糖到果糖的异构化。
Abstract
mu zhi qian wei sheng wu zhi zi yuan feng fu ,ke zai sheng ,zai sheng zhou ji duan ,jiang ji kai fa li yong yi ti dai dan you zi yuan shi jie jue neng yuan he huan jing wen ti de chong yao tu jing zhi yi 。yu chu li shi mu zhi qian wei zhuai hua li yong guo cheng zhong guan jian bu zhou ,di gao yu chu li xiao lv dui mu zhi qian wei hou xu zhuai hua ji wei chong yao 。mu qian zui wei an fan shi yong de shi xi de mo ji suan yu chu li ,dan cun zai xi suan dui she bei fu shi yan chong ,fei suan hui shou huo chu li kun nan deng wen ti 。yin ci fa zhan xin de yu chu li fang shi huo dui chuan tong yu chu li fang shi jin hang gai jin shi fen bi yao 。ci wai ,mu zhi qian wei sheng wu zhi zhuai hua guo cheng zhong cun zai de ji tan wen ti yi zhi kun rao zhao an da yan jiu zhe ,dang qian dui ji tan wen ti fen zi ceng mian shang de ren shi yi ran qian que ,ming que ji tan xing cheng ji zhi ,dui di gao mu zhi qian wei zhuai hua xiao lv yi yi chong da 。pu tao tang gao xiao yi gou hua wei guo tang ye shi mu qian guo ji re dian yan jiu fang xiang ,tong guo yi zhi ji tan xing cheng jiang pu tao tang gao xiao yi gou hua wei guo tang ,you li yu guo tang de gao fu jia zhi li yong 。ji yu yi shang xian zhuang ,ben lun wen zhu yao kai zhan le sheng wu zhi zhuai hua guo cheng zhong cao suan xun huan li yong 、ji tan xing cheng ji zhi yi ji yi zhi ji tan xing cheng xia de pu tao tang gao xiao yi gou hua wei guo tang de yan jiu gong zuo 。zhen dui ke ti zu yi qian di chu de xi cao suan yu chu li gong yi jin hang le you xiao gai jin yi di gao ban qian wei su de yu shui jie xiao lv ,bing tan suo le cao suan xun huan shi yong xing ;zhen dui yu chu li guo cheng zhong bu tong cheng du de ji tan wen ti ,yan jiu le ji tan xing cheng ji zhi ;zai you xiao yi zhi ji tan xing cheng de qian di xia ,yan jiu di fan ying wen du xia san yi an cui hua pu tao tang yi gou hua wei guo tang de cui hua xiao guo 。zhu yao cheng guo ru xia :（1）zhen dui mu zhi qian wei yu chu li guo cheng zhong you ji suan hui shou wen ti ,di chu cao suan yu chu li yu mi xin guo cheng zhong cao suan hui shou he xun huan li yong de xin fang fa 。yi mu tang wei zhu yao chan wu ,yan jiu le cao suan yu chu li yu mi xin de zui jia gong yi tiao jian 。yi ju mu tang he cao suan zai yi chun zhong rong jie du de cha yi ,kao cha cao suan de hui shou yi ji cao suan de xun huan shi yong xing 。yan jiu jie guo biao ming ,dang fan ying wen du 、shi jian wei 140oC、2.5 h、cao suan nong du wei 150 mmol/L,mu tang huo de zui gao de lv ,wei 85.0%。ran hou zai ci gong yi tiao jian de ji chu shang cai yong yi chun hui shou yu chu li shi yong de cao suan ,jin hang 5ci cao suan xun huan shi yong de yu chu li ,mu tang de lv wei 46.7-62.3%,zong de tang han liang wei 178.93-269.76mg/g。（2）zhen dui sheng wu zhi zhuai hua guo cheng zhong cun zai de ji tan wen ti ,tong guo kong zhi fan ying tiao jian ,yan jiu le jia mu zhi su 、hu min su he suan you dao shui re tan san zhe zhi jian de guan lian xing yi ji xing cheng ji zhi ,tong guo biao zheng fen xi tan jiu le zhe san chong wu zhi zai xing cheng chu ji de fan ying tu jing 。fa xian jia mu zhi su 、hu min su he suan you dao shui re tan xing cheng tiao jian 、wei guan xing mao he hua xue jie gou xiang shi 。kang quan de yang hua chan wu ke yi zeng jiang ti ji de suan xing ,jin er jia su xing cheng hei se ju ge wu de su ju ,dan kang quan de yang hua chan wu ben shen que geng nan fa sheng su ju 。yi kang quan wei tan yuan shi ,ji tan chan wu ke neng de xing cheng tu jing wei kang quan bu kai huan zhi jie su ge he kang quan kai huan chan wu zhi jian de su ge ;yi mu tang wei tan yuan shi ,ji tan chan wu ke neng de xing cheng tu jing wei yi gou hua de mu tang yu kang quan /kang quan kai huan chan wu zhi jian de su ge 。（3）zhen dui gu ti cui hua ji cui hua pu tao tang yi gou hua wei guo tang guo cheng zhong ji tan zao cheng cui hua ji shi huo de wen ti ,di chu di wen xia san yi an cui hua pu tao tang yi gou hua wei guo tang de xin fang fa ,you xiao yi zhi ji tan de xing cheng 。shou xian tan jiu le fan ying wen du 、shi jian he de wu nong du dui san yi an cui hua pu tao tang yi gou hua wei guo tang de lv he shua ze xing de ying xiang ,bing yong 13C NMRdui chan wu jin hang yan zheng ,ran hou jiang san yi an he NaOHcui hua guo cheng jin hang dui bi 。yan jiu fa xian ,zai jiao di wen du he jiao chang fan ying shi jian xia ,san yi an cui hua pu tao tang yi gou hua qing xiang yu de dao jiao gao de guo tang de lv he shua ze xing ,bing ju ke zai gao de wu nong du shi you xiao yi zhi ji tan 。zai san yi an nong du wei 0.1 M、fan ying wen du wei 60oC、fan ying shi jian wei 12/28 h,pu tao tang nong du wei 1/2 Mshi ,guo tang de lv he shua ze xing yi ci wei 38.6/35.1he 80.1/76.1%。xiang dui yu NaOH,san yi an neng qi dao huan chong zuo yong ,zai cui hua guo cheng di gong wen ding de jian xing huan jing ,you li yu pu tao tang dao guo tang de yi gou hua 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的程帮贵，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于木质纤维生物质论文,预处理论文,草酸论文,积碳问题论文,果糖论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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