本文主要研究内容
作者许仃仃（2019）在《针叶木硫酸盐木素的电化学降解及改性研究》一文中研究指出：随着石化资源的日益枯竭,越来越多的科研工作者把目光聚焦到了可再生资源上。木质素作为仅次于纤维素的第二大可再生生物质资源,其高值化应用得到了广泛关注。但因其开发利用难度大,多以黑液的形式经过浓缩后烧掉,造成了极大的资源浪费。从黑液中把木素分离出来,并通过电化学的方法把它降解成小分子芳香族化合物,生产一系列精细化工产品,不仅能实现木质素的资源化高效利用,而且对环境保护也具有积极的意义。本论文以针叶木硫酸盐木素为原料,采用电化学催化氧化的方法对木质素进行降解,并对降解产物进行分离纯化,进一步进行定性定量分析,探究不同工艺条件对小分子物质产率的影响。并以降解后的木素为原料与聚乙烯醇制备交联薄膜材料,探究电化学改性对木质素/聚乙烯醇薄膜性能的影响。在对电极材料的形貌分析及电化学性能测试中发现:在KOH溶液中三种电极的析氧电位大小顺序为:Ti/Pt>Ti/RuO2-IrO2>Ti/Ta2O5-IrO2;阻抗大小顺序为:Ti/Ta2O5-IrO2<Ti/RuO2-IrO2<Ti/Pt;在[BMIM]Cl溶液中三种电极的析氧电位大小顺序为:Ti/Ta2O5-IrO2>Ti/RuO2-IrO2>Ti/Pt;阻抗大小顺序为:Ti/Ta2O5-IrO2<Ti/Pt<Ti/RuO2-IrO2。考虑到电极工作效率及能耗,在木质素的电化学降解体系中,电极的选取如下:在KOH溶液介质中,用Ti/RuO2-IrO2电极;在[BMIM]Cl溶液介质中,用Ti/Ta2O5-IrO2电极。在KOH均相碱性体系下对木质素进行电化学降解,其中阳极为Ti/RuO2-IrO2电极,阴极为不锈钢电极。降解完后对产物进行分离纯化,并用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）做定性定量分析发现,木素降解后会生成芳香酮、芳香醛、芳香酸、苯类等小分子物质。在此体系下电化学氧化降解木素的最优工艺参数为:木素浓度40 g/L,电流密度60 mA/cm2,反应温度80℃,反应时间3 h。此时,木素降解产物的总产率为281.589（g/kg木素）,其中芳香醛类的产率为34.421（g/kg木素）,芳香酸类的产率为239.128（g/kg木素）,苯及苯酚类的产率为8.040（g/kg木素）。由凝胶渗透色谱（GPC）分析可知,电化学催化氧化过程中,不仅有木素大分子的降解作用发生,而且还存在着降解的小分子片段进一步发生聚合的现象。以Ti/Ta2O5-IrO2为阳极,不锈钢为阴极,在[BMIM]Cl体系下电化学降解木质素,对降解产物进行分离纯化后,采用分类研究的方法,利用GC-MS做定性定量分析发现,木素的降解产物与KOH体系中电化学降解的产物种类相同,且不同的降解条件对不同种类小分子的影响程度不同。通过单因素实验得出木素在[BMIM]Cl体系下电化学降解的最优条件为:[BMIM]Cl的质量分数为60%,木素与IL质量比1:6,电流密度50 mA/cm2,pH值为5,温度50℃,时间4 h。最优条件下的实验结果显示,木素降解所得总产物的产率为464.327（g/kg木素）,其中芳香酮类物质的产率为156.584（g/kg木素）,芳香醛类物质的产率为107.578（g/kg木素）,芳香酸类物质的产率为158.083（g/kg木素）,苯及苯酚类物质的产率为42.082（g/kg木素）。最优的条件下木质素电化学降解的动力学研究表明,木素在[BMIM]Cl体系下的电化学降解反应属于一级反应,其动力学方程为ln C=-0.0963t+10.0939 R2=0.9984。用未改性的木质素和电化学降解后的木质素分别与聚乙烯醇交联制备复合薄膜,对复合膜的拉伸性能、光学性能、透气性、亲水性、表面形貌、热稳定性、动态热机械性能等进行表征,分析电化学改性对复合膜性能的影响。结果表明,在木质素/聚乙烯醇复合膜中,木质素与PVA之间不是简单的物理共混,而是在甲醛的交联作用下,发生化学反应生成了新的醚键。研究还发现经过电化学改性的木质素,在复合膜内与PVA分子的相容性更高,它还使复合膜的拉伸强度下降,断裂伸长率增加,耐水性提高。
Abstract
sui zhao dan hua zi yuan de ri yi ku jie ,yue lai yue duo de ke yan gong zuo zhe ba mu guang ju jiao dao le ke zai sheng zi yuan shang 。mu zhi su zuo wei jin ci yu qian wei su de di er da ke zai sheng sheng wu zhi zi yuan ,ji gao zhi hua ying yong de dao le an fan guan zhu 。dan yin ji kai fa li yong nan du da ,duo yi hei ye de xing shi jing guo nong su hou shao diao ,zao cheng le ji da de zi yuan lang fei 。cong hei ye zhong ba mu su fen li chu lai ,bing tong guo dian hua xue de fang fa ba ta jiang jie cheng xiao fen zi fang xiang zu hua ge wu ,sheng chan yi ji lie jing xi hua gong chan pin ,bu jin neng shi xian mu zhi su de zi yuan hua gao xiao li yong ,er ju dui huan jing bao hu ye ju you ji ji de yi yi 。ben lun wen yi zhen xie mu liu suan yan mu su wei yuan liao ,cai yong dian hua xue cui hua yang hua de fang fa dui mu zhi su jin hang jiang jie ,bing dui jiang jie chan wu jin hang fen li chun hua ,jin yi bu jin hang ding xing ding liang fen xi ,tan jiu bu tong gong yi tiao jian dui xiao fen zi wu zhi chan lv de ying xiang 。bing yi jiang jie hou de mu su wei yuan liao yu ju yi xi chun zhi bei jiao lian bao mo cai liao ,tan jiu dian hua xue gai xing dui mu zhi su /ju yi xi chun bao mo xing neng de ying xiang 。zai dui dian ji cai liao de xing mao fen xi ji dian hua xue xing neng ce shi zhong fa xian :zai KOHrong ye zhong san chong dian ji de xi yang dian wei da xiao shun xu wei :Ti/Pt>Ti/RuO2-IrO2>Ti/Ta2O5-IrO2;zu kang da xiao shun xu wei :Ti/Ta2O5-IrO2<Ti/RuO2-IrO2<Ti/Pt;zai [BMIM]Clrong ye zhong san chong dian ji de xi yang dian wei da xiao shun xu wei :Ti/Ta2O5-IrO2>Ti/RuO2-IrO2>Ti/Pt;zu kang da xiao shun xu wei :Ti/Ta2O5-IrO2<Ti/Pt<Ti/RuO2-IrO2。kao lv dao dian ji gong zuo xiao lv ji neng hao ,zai mu zhi su de dian hua xue jiang jie ti ji zhong ,dian ji de shua qu ru xia :zai KOHrong ye jie zhi zhong ,yong Ti/RuO2-IrO2dian ji ;zai [BMIM]Clrong ye jie zhi zhong ,yong Ti/Ta2O5-IrO2dian ji 。zai KOHjun xiang jian xing ti ji xia dui mu zhi su jin hang dian hua xue jiang jie ,ji zhong yang ji wei Ti/RuO2-IrO2dian ji ,yin ji wei bu xiu gang dian ji 。jiang jie wan hou dui chan wu jin hang fen li chun hua ,bing yong qi xiang se pu -zhi pu lian yong yi （GC-MS）zuo ding xing ding liang fen xi fa xian ,mu su jiang jie hou hui sheng cheng fang xiang tong 、fang xiang quan 、fang xiang suan 、ben lei deng xiao fen zi wu zhi 。zai ci ti ji xia dian hua xue yang hua jiang jie mu su de zui you gong yi can shu wei :mu su nong du 40 g/L,dian liu mi du 60 mA/cm2,fan ying wen du 80℃,fan ying shi jian 3 h。ci shi ,mu su jiang jie chan wu de zong chan lv wei 281.589（g/kgmu su ）,ji zhong fang xiang quan lei de chan lv wei 34.421（g/kgmu su ）,fang xiang suan lei de chan lv wei 239.128（g/kgmu su ）,ben ji ben fen lei de chan lv wei 8.040（g/kgmu su ）。you ning jiao shen tou se pu （GPC）fen xi ke zhi ,dian hua xue cui hua yang hua guo cheng zhong ,bu jin you mu su da fen zi de jiang jie zuo yong fa sheng ,er ju hai cun zai zhao jiang jie de xiao fen zi pian duan jin yi bu fa sheng ju ge de xian xiang 。yi Ti/Ta2O5-IrO2wei yang ji ,bu xiu gang wei yin ji ,zai [BMIM]Clti ji xia dian hua xue jiang jie mu zhi su ,dui jiang jie chan wu jin hang fen li chun hua hou ,cai yong fen lei yan jiu de fang fa ,li yong GC-MSzuo ding xing ding liang fen xi fa xian ,mu su de jiang jie chan wu yu KOHti ji zhong dian hua xue jiang jie de chan wu chong lei xiang tong ,ju bu tong de jiang jie tiao jian dui bu tong chong lei xiao fen zi de ying xiang cheng du bu tong 。tong guo chan yin su shi yan de chu mu su zai [BMIM]Clti ji xia dian hua xue jiang jie de zui you tiao jian wei :[BMIM]Clde zhi liang fen shu wei 60%,mu su yu ILzhi liang bi 1:6,dian liu mi du 50 mA/cm2,pHzhi wei 5,wen du 50℃,shi jian 4 h。zui you tiao jian xia de shi yan jie guo xian shi ,mu su jiang jie suo de zong chan wu de chan lv wei 464.327（g/kgmu su ）,ji zhong fang xiang tong lei wu zhi de chan lv wei 156.584（g/kgmu su ）,fang xiang quan lei wu zhi de chan lv wei 107.578（g/kgmu su ）,fang xiang suan lei wu zhi de chan lv wei 158.083（g/kgmu su ）,ben ji ben fen lei wu zhi de chan lv wei 42.082（g/kgmu su ）。zui you de tiao jian xia mu zhi su dian hua xue jiang jie de dong li xue yan jiu biao ming ,mu su zai [BMIM]Clti ji xia de dian hua xue jiang jie fan ying shu yu yi ji fan ying ,ji dong li xue fang cheng wei ln C=-0.0963t+10.0939 R2=0.9984。yong wei gai xing de mu zhi su he dian hua xue jiang jie hou de mu zhi su fen bie yu ju yi xi chun jiao lian zhi bei fu ge bao mo ,dui fu ge mo de la shen xing neng 、guang xue xing neng 、tou qi xing 、qin shui xing 、biao mian xing mao 、re wen ding xing 、dong tai re ji xie xing neng deng jin hang biao zheng ,fen xi dian hua xue gai xing dui fu ge mo xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming ,zai mu zhi su /ju yi xi chun fu ge mo zhong ,mu zhi su yu PVAzhi jian bu shi jian chan de wu li gong hun ,er shi zai jia quan de jiao lian zuo yong xia ,fa sheng hua xue fan ying sheng cheng le xin de mi jian 。yan jiu hai fa xian jing guo dian hua xue gai xing de mu zhi su ,zai fu ge mo nei yu PVAfen zi de xiang rong xing geng gao ,ta hai shi fu ge mo de la shen jiang du xia jiang ,duan lie shen chang lv zeng jia ,nai shui xing di gao 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自齐鲁工业大学的许仃仃，发表于刊物齐鲁工业大学2019-08-27论文，是一篇关于木质素论文,电化学论文,离子液体论文,复合膜论文,齐鲁工业大学2019-08-27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，资料来自齐鲁工业大学2019-08-27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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