咪唑类离子液体水体系处理木质素的研究

发布时间：2017-09-12 10:14

  本文关键词：咪唑类离子液体水体系处理木质素的研究

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【摘要】：在生物质资源利用中,如何去除木质素是提取纤维素的一个重要环节。现在应用最广的方法是碱法以及有机溶剂法,但是这种方法对环境污染大,消耗溶剂量大。近年来,离子液体作为一种新型的绿色溶剂有熔点低,蒸汽压小,对生物质溶解度大等优点,被应用于去除木质素和生物质组分的分离。但是同时由于其自身粘度大,成本高又限制了它在这一领域的发展。所以有人提出加入适量的水以降低溶剂的粘度,同时节约成本。但是水的加入对去除木质素的影响尚不明确。由于离子液体是把天然高分子木质素断裂成木质素片段后溶解,所以为了深入研究这一问题,本课题组系统的研究离子液体-水体系对木质素的溶解过程和离子液体-水体系对木质素的降解过程的影响。在对木质素溶解过程的研究时,我们从热力学的角度出发,这样可以从理论上探究木质素的溶解过程。在对木质素降解的研究时,我们不仅研究离子液体-水体系对木质素的降解能力,还探究了离子液体-水体系对木质素在降解过程中对木质素结构的改变。通过对实验的分析,得到如下结论:(1)离子液体-水体系溶解木质素是放热过程,这表明升高温度在热力学上并不能促进木质素的溶解过程。(2)水的加入显著的改变了木质素的溶解焓,这说明加入水后改变了离子液体与木质素之间的作用。(3)水的加入会加快木质素溶解达到热力学稳定。(4)pH值、离子液体种类、离子液体含量都严重影响离子液体-水体系对木质素的降解和降解后木质素的结构。[C4mim]MeSO3-水体系有较低的pH值,促进了对木质素的降解,但是却严重改变了木质素的结构。[C4mim]OAc-水体系可以得到分布范围较窄的木质素。(5)相对于纯离子液体,除了([C4mim]Cl)70%,离子液体-水体系(50-90wt%)的木质素回收更高,这说明加入水后阻碍了木质素的降解。水的加入也改变了回收木质素的结构。
【关键词】：木质素 离子液体 溶解 降解
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 木质素9-13
• 1.1.1 木质素的物理化学性质11-12
• 1.1.2 木质素的提取12-13
• 1.2 离子液体13-15
• 1.2.1 离子液体概述13-14
• 1.2.2 离子液体-水体系概述14-15
• 1.3 离子液体用于处理生物质的概述15-16
• 1.4 木质素结构的表征概述16
• 1.5 本文研究内容和意义16-17
• 第二章 实验部分17-21
• 2.1 实验仪器与药品17-18
• 2.1.1 实验仪器17
• 2.1.2 实验器皿17-18
• 2.2 实验药品及试剂18
• 2.3 实验内容18-21
• 2.3.1 木质素溶解热的测量18-19
• 2.3.2 木质素的降解19
• 2.3.3 木质素的乙酰化19
• 2.3.4 表征过程19-21
• 第三章 结果与讨论21-40
• 3.1 木质素的溶解研究21-26
• 3.1.1 木质素的溶解过程研究21-24
• 3.1.2 木质素的溶解焓24-26
• 3.2 木质素的降解26-40
• 3.2.1 木质素的回收率及分子量分析26-28
• 3.2.2 ATR-IR分析28-30
• 3.2.3 分子量分析30-33
• 3.2.4 2D-HSQC NMR分析33-38
• 3.2.5 元素分析38-40
• 第四章 总结和展望40-41
• 参考文献41-44
• 致谢44-45
• 附录 攻读硕士期间发表的学术论文45

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本文编号：836609