核磁共振技术应用于云杉木质素酚羟基结构定量测定的研究

发布时间：2021-11-22 10:22

　　随着世界能源供需紧张和环境污染问题日益严重,寻找原料来源丰富、清洁、稳定的可再生生物质能源成为解决能源和环境的关键。在不久的将来,以木质纤维素类生物质为原料的生物精炼产业将逐渐替代以化石能源为基础的石油化工行业。然而,利用天然植物资源（如木质纤维素）生产生物乙醇和能源的同时,会产生大量的副产物,即木质素。除此之外,木质素在制浆工业中也被认为是副产物。因此,木质素除了以原生木质素存在于木质纤维素,全世界每天也都在生产大量的工业木质素。工业木质素由于纯度低、结构复杂和低反应性限制了其进一步的应用,故大多数工业木质素被燃烧以产生能量。由此,除了把纤维素转化为有价值的产品之外,将木质素转化为其他增值产品也引起了研究者们的关注。木质素的解聚和分离提取是提高木质素利用的重要挑战之一。因此,能够准确测定木质素样品中酚羟基的含量,将有利于提高木质素的高值化利用,同时也为木质素的结构、反应性能以及降解机理提供理论基础,具有重要的意义。基于此,本文以云杉为原料,通过球磨/丙酮预处理酶水解法分离提取得到磨木木质素、酶解木质素和酶解残渣木质素,以及采用蒸煮法制备硫酸盐木质素。本文主要的研究内容为采用^... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 生物质能源的概述
        1.1.1 生物质概述
        1.1.2 木质纤维素的三大组分
        1.1.3 云杉
    1.2 木质素的结构特征
        1.2.1 木质素的基本结构单元
        1.2.2 木质素结构单元的官能团
        1.2.3 木质素结构单元的主要连接方式
    1.3 木质素的分离提取和结构分析
        1.3.1 木质素的分离提取
        1.3.2 木质素的结构分析技术
    1.4 木质素酚羟基含量测定的研究进展
        1.4.1 物理法
        1.4.2 化学法
    1.5 本课题研究的目的、意义及主要内容
        1.5.1 本课题研究的目的和意义
        1.5.2 课题研究的主要内容
第二章 云杉不同木质素样品的提取及表征
    2.1 引言
    2.2 实验材料和设备
        2.2.1 实验原料与试剂
    2.3 云杉不同木质素样品的提取
        2.3.1 磨木木质素的提取
        2.3.2 酶解木质素的提取
        2.3.3 硫酸盐木质素的提取
    2.4 木质素样品的表征
        2.4.1 木质素纯度的测定
        2.4.2 木质素糖含量的测定
        2.4.3 木质素分子量的测定
        2.4.4 木质素二维核磁(2D-HSQC)的测定
    2.5 结果与讨论
        2.5.1 木质素样品的成分分析
        2.5.2 木质素样品的分子量
        2.5.3 木质素二维核磁(2D-HSQC)的分析
        2.5.4 2D-HSQC谱图的定量计算
    2.6 本章小结
第三章 核磁共振技术定量测定木质素样品酚羟基的含量
    3.1 实验材料和设备
        3.1.1 实验原料与试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 测试样品的配制
        3.2.1 ~(31)PNMR待测样品的配制
        3.2.2 ~(13)CNMR待测样品的配制
        3.2.3 ~1HNMR待测样品的配制
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 ~(31)PNMR法定量测定木质素酚羟基的含量
        3.3.2 ~(13)CNMR法定量测定木质素酚羟基的含量
        3.3.3 ~1HNMR法定量测定木质素酚羟基的含量
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 本论文主要结论
    4.2 本论文的创新点
    4.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间取得成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]木质素基本结构、热解机理及特性研究进展[J]. 王则祥,李航,谢文銮,胡斌,李凯,陆强.  新能源进展. 2020(01)
[2]生物质精炼技术与制浆造纸的结合[J]. 陈丽卿.  中国造纸学报. 2019(03)
[3]木质素降解产物对纤维素酶和木聚糖酶水解的抑制[J]. 王锐,辛东林,张军华.  林业工程学报. 2019(04)
[4]我国发展面临能源与环境的双重约束分析及对策思考[J]. 武强,涂坤.  科学通报. 2019(15)
[5]碱溶透析和酸析处理对碱木质素物化性质和Pb2+去除性能的影响[J]. 赵汝斌,蔡猛,庞煜霞.  化工学报. 2019(05)
[6]二维核磁谱对木质素酚与磨木木质素结构的对照解析[J]. 张浩楠,赵瑾,徐栋梁,任浩.  纤维素科学与技术. 2018(04)
[7]木质素化学分离的研究进展[J]. 朱建良,王倩倩,杨晓瑞,姚律,梁金花.  南京工业大学学报(自然科学版). 2018(03)
[8]拉曼光谱在木质素研究中的应用进展[J]. 金克霞,王坤,崔贺帅,杨淑敏,田根林,刘杏娥,马建锋.  林业科学. 2018(03)
[9]生物质木质素分离和结构研究方法进展[J]. 文甲龙,陈天影,孙润仓.  林业工程学报. 2017(05)
[10]木质纤维素生物质炼制和多级资源化利用技术[J]. 文甲龙,袁同琦,孙润仓.  生物产业技术. 2017(03)

博士论文
[1]我国生物质原料资源及能源潜力评估[D]. 张蓓蓓.中国农业大学 2018
[2]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
[3]三倍体毛白杨组分定量表征及均相改性研究[D]. 袁同琦.北京林业大学 2012

硕士论文
[1]云杉、桉木原本木质素和分离木质素中酚羟基含量的测定研究[D]. 王婷.广西大学 2018



本文编号：3511496