离子液体溶解毛竹半纤维素多糖及整体竹材的研究
发布时间：2021-11-13 08:04
毛竹是一种重要的木质纤维生物质资源,在中国分布非常广泛。然而由于竹细胞壁中的主要组分纤维素、半纤维素和和木素之间存在复杂的共价键连接和氢键网络,使得竹细胞壁具有较强的抗降解性,造成毛竹资源的高效转化利用受到很大限制。离子液体（ILs）具有可设计性、低挥发性和可回收性等许多优良特性。有研究表明,离子液体在植物细胞壁主要成分的有效溶解方面显示出巨大的潜力。因此,探究离子液体溶解处理毛竹的主要组分、以及和组分之间的相互作用关系,优化离子液体预处理毛竹条件,从而提高毛竹酶解糖化效率,对毛竹物质的高效预处理技术具有重要意义。本文分析了毛竹半纤维素在咪唑离子液体中的溶解规律和溶解机理,并在离子液体预处理后毛竹的化学成分、结构和还原糖的产率等方面开展了一系列工作,主要工作和主要结论如下:1、对毛竹半纤维素在六种离子液体BmimAc、EmimAc、AmimAc、PrmimAc、HOemimAc和HmimAc中溶解度进行测定,探究这几种离子液体对半纤维素的溶解效果差异的可能原因。研究发现离子液体的3-甲基咪唑环上N1侧链的结构不同,会改变β值,使半纤维素在离子液体中溶解度发生变化。离子液体的咪唑环上C2...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３离子液体的稳态剪切粘度（在５０?ｓ“剪切速率）与温度的关系??Ｚｈａｏ?Ｈ人［ＩＧ４】１１０?°Ｃ时维在ＥｍｉｍＡｃ和ＢｍｉｍＡｃ中??
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?第２章半纤维素多糖在咪唑离子液体中的溶解规律???体中的溶解度如图２．６ａ所示。值得注意的是，在１５０?°Ｃ时，半纤维素??在回收离子液体中的溶解度明显低于在相应的纯离子液体中的溶解度??（图２．６ａ）。回收离子液体对半纤维素的溶解效果随着离子液体的回收??次数的增多而明显减弱，例如，１５０?°Ｃ时半纤维素在纯ＢｍｉｍＡｃ中的溶??解度为１５．５６?ｇ／１００?ｇ?ＩＬ?（表２．３），而在第一次回收的ＢｍｉｍＡｃ中溶解??度下降到１１．０２?ｇ／１００?ｇ?ＩＬ，然后在第三次回收的ＢｍｉｍＡｃ中继续下降??到１．６６?ｇ／１００?ｇＩＬ。半纤维素在回收离子液体中溶解效率的降低可能是??由于回收的离子液体含有乙醇和水等杂质而造成的。??５０１?〇Ｐ?丨－圓?Ａｃ｜?３?厂ｎ?????ｄ４〇＿?ＬＪ?ＨＥｍｉｍＡｃ?２?ｃ＇＇?Ｉ?Ｉ?ｒ？｜??｜?■一?？?［Ｉ，?｜ｆ?｜｜ｒ??｜２。＿?■?＿?ｔ．ｊ｜?ｊｆ?－ｒｊｒ??■?■函???－２?－?Ｃ２－Ｈ?■?Ｐｕｒｅ?Ｈ＾ｉｒｓｔ?ｒｅｃｙｃｌｅｄ??Ｔｈｉｒｄ??０－１￣＾＾＾￣?－３－１?，?，?，?ｒ——Ｉ??Ｐｕｒｅ?１?，，?，?２?３?ＢｍｉｍＡｃ?ＥｍｉｍＡｃ?ＡｍｉｍＡｃ?ＰｒｍｉｍＡｃ??回收次数?ＩＬｓ??图２．６?（ａ），半纤维素在〗５０°Ｃ的纯ＩＬｓ和回收ＩＬｓ中的溶解度；（ｂ），当回收的ＩＬ作??为１０ｗｔ％半纤维素的溶剂时，ＩＬ和半纤维素的主要质子和碳的１Ｈ和１３ＣＮＭＲ的相对化学??位移变化??附图Ａ１０－Ａ１３中给出了?１０ｗｔ％半纤维素和回收离子液体混合物的??４、１３Ｃ?ＮＭＲ，图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Porous polymer microsphere functionalized with benzimidazolium based ionic liquids as effective solid catalysts for esterification[J]. Xiaomei Ling,Yiwei Xie,Xiaocheng Lin,Ling Li,Ting Qiu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[2]膜分离技术在离子液体回收中的研究进展[J]. 夏天天,刘燕,沈飞,尹新旺,邓会宁,万印华. 现代化工. 2018(10)
[3]基于3,5-二硝基水杨酸比色法建立一种快速测定总糖含量的方法[J]. 任婧,李景富,张佳,刘俊芳,许向阳,姜景彬. 黑龙江科学. 2017(10)
[4]生物质能在中国的利用[J]. 李松筠,冯增兴,孟阳,才晓泉. 物理通报. 2016(11)
[5]离子液体回收方法的研究进展[J]. 唐红果,李涛,吕兆坡,魏灵朝,任保增. 河南化工. 2016(05)
[6]木质素在离子液体中溶解及改性的研究进展[J]. 李文婷. 广州化工. 2015(10)
[7]木质素改性氨基系高效减水剂性能研究[J]. 罗振扬,陈杰,何明,吴达会,季栋,史以俊. 新型建筑材料. 2011(01)
[8]咪唑类离子液体的合成及其在分析化学中的应用[J]. 董社英,王远,黄廷林,郑建斌. 化学研究与应用. 2009(01)
[9]Enzymatic hydrolysis of cellulose materials treated with ionic liquid [BMIM] Cl[J]. LIU Liying & CHEN Hongzhang State Key Laboratory of Biochemical Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China. Chinese Science Bulletin. 2006(20)
[10]赣南竹产业发展探析[J]. 董长生,李小平. 江西林业科技. 2006(03)
博士论文
[1]生物质木质素结构解析及其预处理解离机制研究[D]. 文甲龙.北京林业大学 2014
[2]阴离子功能化离子液体对生物质原料组分的溶解及选择性分离[D]. 许爱荣.兰州大学 2010
硕士论文
[1]益海嘉里日处理800吨面粉加工项目建设规划研究[D]. 白长石.天津大学 2012
[2]一种基于无线通信电梯监控系统软件研究与开发[D]. 刘镇.重庆大学 2011
[3]新城镇发展定位背景下的配电网规划研究[D]. 李静波.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3492658
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３离子液体的稳态剪切粘度（在５０?ｓ“剪切速率）与温度的关系??Ｚｈａｏ?Ｈ人［ＩＧ４】１１０?°Ｃ时维在ＥｍｉｍＡｃ和ＢｍｉｍＡｃ中??
?〇?Ｑ．?１?｜ＸＣ４?Ｉ?ｘｒｓ??＾０．４?＾〇６．?Ｓ?Ｓ?２??ｔ?Ａ?Ａ?Ａ?Ｍｗ?ｆｃ：！１！８１?ｆｅ＃??ｓ写?Ｉ芩?ｉｓ?ｌｌ?＿国?ｎｊ?ｉ?ｎ??－０．２－ｃｐ?＝？?－〇?ｉｓ?ｎ?〇?二?二?＾?§?ｙ??－°－４ｉ?，?．?ｔ?Ｉ?－〇Ｊ?，?，￣９??１０?２０?３０?４０?５０?１０?２０?３０?４０?５０??Ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?／?ＡｍｉｍＡｃ?（ｗｔ％）?Ｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?／?ＡｍｉｍＡｃ?（ｗｔ％）??图２．４半纤维素与离子液体的质量比不同时，离／？液体的１Ｈ?ＮＭＲ化学位移（ａ）??和（ｂ），以及离子液体和半纤维素中木糖单几（Ｈ拉伯木聚籼离ｆ液体的质??量比的函数）上主要碳的１３ＣＮＭＲ的相对化学位移变化（ｃ）、?（ｄ）、?（ｅ）和??（ｆ）??图２．４ｃ－ｅ表明，ＥｍｉｍＡｃ和ＡｍｉｍＡ中Ｃ２、Ｃ１１和Ｃ１２的化学位移??变化的绝对值随半纤维素浓度增大而增大。该结災农明，随符＇卜纤维尜??与离子液休质量比的增加，有更多来自半纤维素的羟堪会１ｊ离ｒ？液体相??互作用并形成更强的氢键，结果导致随着半纤维素＿离ｆ液休的质量比??３１??
?第２章半纤维素多糖在咪唑离子液体中的溶解规律???体中的溶解度如图２．６ａ所示。值得注意的是，在１５０?°Ｃ时，半纤维素??在回收离子液体中的溶解度明显低于在相应的纯离子液体中的溶解度??（图２．６ａ）。回收离子液体对半纤维素的溶解效果随着离子液体的回收??次数的增多而明显减弱，例如，１５０?°Ｃ时半纤维素在纯ＢｍｉｍＡｃ中的溶??解度为１５．５６?ｇ／１００?ｇ?ＩＬ?（表２．３），而在第一次回收的ＢｍｉｍＡｃ中溶解??度下降到１１．０２?ｇ／１００?ｇ?ＩＬ，然后在第三次回收的ＢｍｉｍＡｃ中继续下降??到１．６６?ｇ／１００?ｇＩＬ。半纤维素在回收离子液体中溶解效率的降低可能是??由于回收的离子液体含有乙醇和水等杂质而造成的。??５０１?〇Ｐ?丨－圓?Ａｃ｜?３?厂ｎ?????ｄ４〇＿?ＬＪ?ＨＥｍｉｍＡｃ?２?ｃ＇＇?Ｉ?Ｉ?ｒ？｜??｜?■一?？?［Ｉ，?｜ｆ?｜｜ｒ??｜２。＿?■?＿?ｔ．ｊ｜?ｊｆ?－ｒｊｒ??■?■函???－２?－?Ｃ２－Ｈ?■?Ｐｕｒｅ?Ｈ＾ｉｒｓｔ?ｒｅｃｙｃｌｅｄ??Ｔｈｉｒｄ??０－１￣＾＾＾￣?－３－１?，?，?，?ｒ——Ｉ??Ｐｕｒｅ?１?，，?，?２?３?ＢｍｉｍＡｃ?ＥｍｉｍＡｃ?ＡｍｉｍＡｃ?ＰｒｍｉｍＡｃ??回收次数?ＩＬｓ??图２．６?（ａ），半纤维素在〗５０°Ｃ的纯ＩＬｓ和回收ＩＬｓ中的溶解度；（ｂ），当回收的ＩＬ作??为１０ｗｔ％半纤维素的溶剂时，ＩＬ和半纤维素的主要质子和碳的１Ｈ和１３ＣＮＭＲ的相对化学??位移变化??附图Ａ１０－Ａ１３中给出了?１０ｗｔ％半纤维素和回收离子液体混合物的??４、１３Ｃ?ＮＭＲ，图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Porous polymer microsphere functionalized with benzimidazolium based ionic liquids as effective solid catalysts for esterification[J]. Xiaomei Ling,Yiwei Xie,Xiaocheng Lin,Ling Li,Ting Qiu. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
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[3]基于3,5-二硝基水杨酸比色法建立一种快速测定总糖含量的方法[J]. 任婧,李景富,张佳,刘俊芳,许向阳,姜景彬. 黑龙江科学. 2017(10)
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[5]离子液体回收方法的研究进展[J]. 唐红果,李涛,吕兆坡,魏灵朝,任保增. 河南化工. 2016(05)
[6]木质素在离子液体中溶解及改性的研究进展[J]. 李文婷. 广州化工. 2015(10)
[7]木质素改性氨基系高效减水剂性能研究[J]. 罗振扬,陈杰,何明,吴达会,季栋,史以俊. 新型建筑材料. 2011(01)
[8]咪唑类离子液体的合成及其在分析化学中的应用[J]. 董社英,王远,黄廷林,郑建斌. 化学研究与应用. 2009(01)
[9]Enzymatic hydrolysis of cellulose materials treated with ionic liquid [BMIM] Cl[J]. LIU Liying & CHEN Hongzhang State Key Laboratory of Biochemical Engineering, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China. Chinese Science Bulletin. 2006(20)
[10]赣南竹产业发展探析[J]. 董长生,李小平. 江西林业科技. 2006(03)
博士论文
[1]生物质木质素结构解析及其预处理解离机制研究[D]. 文甲龙.北京林业大学 2014
[2]阴离子功能化离子液体对生物质原料组分的溶解及选择性分离[D]. 许爱荣.兰州大学 2010
硕士论文
[1]益海嘉里日处理800吨面粉加工项目建设规划研究[D]. 白长石.天津大学 2012
[2]一种基于无线通信电梯监控系统软件研究与开发[D]. 刘镇.重庆大学 2011
[3]新城镇发展定位背景下的配电网规划研究[D]. 李静波.华北电力大学（北京） 2011
本文编号：3492658
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