应用纳米氧化铕催化转化木质素的研究

发布时间：2022-12-06 07:11

　　木质素是植物细胞壁的重要组成成分,其储量仅次于纤维素,是自然界中含有丰富芳香单体的可再生生物资源。全球每年木质素产量高达500亿吨,但因其结构的稳定性和复杂性,远远没有达到规模化应用,大部分木质素以发热、发电等低附加值方式处理或被随意排放,造成资源浪费。通过催化解聚的方式从木质素中获得芳香基化合物是实现木质素资源化和高值化利用的有效途径之一。木质素定向解聚的方法主要有微生物降解、氧化降解、酸碱催化降解和还原降解等。由于稀土元素具有的独特的电子跃迁特性,在催化反应中表现出很强的转移电子的能力,近年来在木质素的催化氧化研究中也受到了重视。本文采用水热法和模板法制备了球状、梭状、片状和棒状四种不同形貌的纳米氧化铕催化剂,提高催化剂的活性和稳定性。在高压反应釜中选择性催化氧化木质素模型分子2-（2,6-二甲氧基苯基）-1-苯乙醇（简称:dp-ol）和木质素。通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、氢气脱附吸附（H2-TPR）和X射线光电子能谱分析（XPS）对催化剂的晶型、形貌、物理化学性质和氧化能力等进行表征,通过气相质谱（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）定量定... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 引言
    1.2 木质素的结构与分类
        1.2.1 硫酸盐木质素
        1.2.2 有机溶剂木质素
        1.2.3 水解木质素
        1.2.4 热解木质素
    1.3 木质素的性质和应用
        1.3.1 木质素的性质
        1.3.2 木质素的应用
    1.4 木质素催化转化技术现状
        1.4.1 木质素酸解
        1.4.2 木质素碱解
        1.4.3 木质素生物解聚
        1.4.4 木质素氧化
    1.5 本文研究目标与意义
第二章 纳米颗粒氧化铕催化解聚木质素模型分子及木质素
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 催化剂的制备
        2.2.4 木质素模型分子的制备
        2.2.5 dp-one的核磁共振氢谱与碳谱
        2.2.6 dp-ol的核磁共振氢谱与碳谱
        2.2.7 催化剂表征
        2.2.8 催化剂催化木质素模型分子
        2.2.9 定性定量分析
    2.3 结果与分析
        2.3.1 氧化铕催化剂的表征
        2.3.2 氧化铕催化氧化木质素模型分子
        2.3.3 催化条件的优化
    2.4 结论
第三章 不同形貌纳米氧化铕催化氧化木质素模型分子
    3.1 引言
    3.2 实验试剂与仪器
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 不同形貌纳米氧化铕的合成
        3.3.1 棒状Eu_2O_3的制备
        3.3.2 球状Eu_2O_3的制备
        3.3.3 梭型Eu_2O_3的制备
        3.3.4 片状Eu_2O_3的制备
    3.4 表征方法
        3.4.1 X射线衍射(XRD)
        3.4.2 扫描电镜(SEM)
        3.4.3 透射电镜(TEM)
        3.4.4 H_2吸附脱附(H_2-TPR)
        3.4.5 红外光谱仪(FTIR)
    3.5 表征结果与讨论
        3.5.1 X射线衍射(XRD)表征
        3.5.2 扫描电镜(SEM)表征
        3.5.3 透射电镜(TEM)表征
        3.5.4 H_2程序升温还原(H_2-TPR)表征
        3.5.5 X射线光电子能谱分析(XPS)表征
    3.6 催化解聚木质素模型化合物
        3.6.1 不同形貌氧化铕催化氧化dp-ol
        3.6.2 不同形貌氧化铕催化氧化dp-one
    3.7 分析方法
        3.7.1 定性分析方法
        3.7.2 主要物质标准曲线
    3.8 金属氧化物催化氧化dp-ol
    3.9 催化反应过程的讨论
        3.9.1 催化氧化2,6-二甲氧基苯酚过程分析
        3.9.2 催化氧化dp-one过程分析
        3.9.3 纳米棒状氧化铕催化氧化dp-ol过程分析
    3.10 本章小结
第四章 氧化铕催化氧化木质素
    4.1 引言
    4.2 实验试剂与仪器
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
    4.3 木质素的制备
    4.4 木质素表征
        4.4.1 傅里叶红外变换光谱仪
        4.4.2 乙醇木质素核磁共振氢谱
    4.5 棒状氧化铕催化氧化乙醇木质素
    4.6 本章小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的科研及实践成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[8]氨氧化木质素对玉米生物量和土壤脲酶活性的影响初报[J]. 王德汉,朱兆华,廖宗文,马涛,詹怀宇.  广东造纸. 1999(03)



本文编号：3711322