一步转化微藻多组分催化体系的构建
发布时间：2021-05-10 13:21
面对今世界由于石油短缺和环境问题的双重威胁,对于可替代运输燃料的探索和开发引起了全世界的关注。相对于化石燃料而言,生物质能具有分布广、储量丰富、低碳清洁等诸多优点。而作为第三代生物质能源的微藻生物质以其繁殖快、产量高等天然的优势尤为突出,可再生微藻生物质的转化也更具吸引力。但是由于生产能耗大,工艺繁琐以及产品成分复杂等问题,使得这项课题变得极具挑战性。本文主要利用第三代生物质原料-微藻进行了催化转化制备生物燃料,工艺过程均为一步反应。首先成功合成转化所需要的催化剂Pt/NbOPO4和H-ZSM-5,且对其进行了一系催化性能的测试。接着用上述催化剂对微藻进行一步催化转化,并对构建微藻多组分转化的体系进行了一系列研究。主要研究成果如下:（1）Pt/NbOPO4催化剂具有良好的催化性能和稳定性,在微藻加氢脱氧催化过程中有出色的效果,在较为温和的条件下（230 ℃、5 MPa）,微藻细胞可以直接加氢脱氧转化为烷烃,使用布加迪栅藻为原料最高的烷烃产量可达39.7 wt%。不同的藻类具有普遍的实用性,微藻成分中碳水化合物可转化为汽油（0.23 g/g）,脂类可转化为柴油（0.63 g/g）,这种线...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 生物质及生物质能
1.2 微藻的概述
1.2.1 微藻的组成
1.2.2 微藻的应用
1.3 微藻油脂提取方法
1.3.1 有机溶剂萃取
1.3.2 索氏提取
1.3.3 超声辅助有机溶剂提取
1.3.4 微波辅助有机溶剂提取
1.3.5 直接液化
1.3.6 超临界流体(CO_2)萃取
1.4 微藻制备生物燃料方法及现状
1.4.1 生物制氢
1.4.2 生物柴油
1.4.3 生物甲醇
1.4.4 生物乙醇
1.4.5 生物烃类
1.5 论文选题的研究内容
第二章 实验方法
2.1 原料及设备
2.2 微藻油脂的提取和测量方法
2.3 微藻多糖的提取和测量方法
2.4 催化剂的合成方法
2.4.1 介孔催化剂Pt/NbOPO_4的合成
2.4.2 介孔催化剂ZSM-5的合成
2.5 催化剂的表征方法
2.6 实验方法及产品的分析方法
2.6.1 微藻加氢脱氧催化实验及产品分析方法
2.6.2 微藻催化实验及产品分析方法
2.6.3 微藻水热液化(HTL)实验方法及生物油的表征方法
第三章 微藻一步转化为烷烃的研究
3.1 结果与讨论
3.1.1 催化剂的表征
3.1.2 催化剂的还原
3.1.3 微藻的加氢脱氧催化反应
3.2 本章总结
第四章 微藻一步将转化为HMF的研究
4.1 结果与讨论
4.1.1 催化剂的表征
4.1.2 微藻的水热催化反应
4.1.3 H-ZSM-5处理微藻的能力
4.2 本章结论
第五章 微藻水热液化制备生物燃料
5.1 结果与讨论
5.1.1 生物油化学组成
5.1.2 微藻水热液化产品的影响参数
5.1.3 生物油元素分析及能量平衡
5.2 本章结论
第六章 总结
参考文献
致谢
研究成果及已发表的文章
作者和导师简介
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体中Beta分子筛催化果糖产5-羟甲基糠醛[J]. 沈峥,张唯,孔玲,张亚雷. 同济大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]Optimization of Hot Water Extraction Process for Polysaccharide from Rhizoma Phragmitis by Response Surface Analysis[J]. FANG Jian,XING Xiao-ping,CHEN Hong-xing*,CUI Gang,LIU Han-wen Yancheng Institute of Technology,Yancheng,Jiangsu 224051,China. Medicinal Plant. 2010(09)
[3]海洋微藻脂肪酸组成的研究进展[J]. 李春颖,仇雪梅. 生物技术通报. 2008(04)
[4]5-羟甲基糠醛（5-HMF）在中药中的研究现状探讨[J]. 傅紫琴,王明艳,蔡宝昌. 中华中医药学刊. 2008(03)
[5]生物质能研究现状及展望[J]. 周中仁,吴文良. 农业工程学报. 2005(12)
本文编号：3179436
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 生物质及生物质能
1.2 微藻的概述
1.2.1 微藻的组成
1.2.2 微藻的应用
1.3 微藻油脂提取方法
1.3.1 有机溶剂萃取
1.3.2 索氏提取
1.3.3 超声辅助有机溶剂提取
1.3.4 微波辅助有机溶剂提取
1.3.5 直接液化
1.3.6 超临界流体(CO_2)萃取
1.4 微藻制备生物燃料方法及现状
1.4.1 生物制氢
1.4.2 生物柴油
1.4.3 生物甲醇
1.4.4 生物乙醇
1.4.5 生物烃类
1.5 论文选题的研究内容
第二章 实验方法
2.1 原料及设备
2.2 微藻油脂的提取和测量方法
2.3 微藻多糖的提取和测量方法
2.4 催化剂的合成方法
2.4.1 介孔催化剂Pt/NbOPO_4的合成
2.4.2 介孔催化剂ZSM-5的合成
2.5 催化剂的表征方法
2.6 实验方法及产品的分析方法
2.6.1 微藻加氢脱氧催化实验及产品分析方法
2.6.2 微藻催化实验及产品分析方法
2.6.3 微藻水热液化(HTL)实验方法及生物油的表征方法
第三章 微藻一步转化为烷烃的研究
3.1 结果与讨论
3.1.1 催化剂的表征
3.1.2 催化剂的还原
3.1.3 微藻的加氢脱氧催化反应
3.2 本章总结
第四章 微藻一步将转化为HMF的研究
4.1 结果与讨论
4.1.1 催化剂的表征
4.1.2 微藻的水热催化反应
4.1.3 H-ZSM-5处理微藻的能力
4.2 本章结论
第五章 微藻水热液化制备生物燃料
5.1 结果与讨论
5.1.1 生物油化学组成
5.1.2 微藻水热液化产品的影响参数
5.1.3 生物油元素分析及能量平衡
5.2 本章结论
第六章 总结
参考文献
致谢
研究成果及已发表的文章
作者和导师简介
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体中Beta分子筛催化果糖产5-羟甲基糠醛[J]. 沈峥,张唯,孔玲,张亚雷. 同济大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]Optimization of Hot Water Extraction Process for Polysaccharide from Rhizoma Phragmitis by Response Surface Analysis[J]. FANG Jian,XING Xiao-ping,CHEN Hong-xing*,CUI Gang,LIU Han-wen Yancheng Institute of Technology,Yancheng,Jiangsu 224051,China. Medicinal Plant. 2010(09)
[3]海洋微藻脂肪酸组成的研究进展[J]. 李春颖,仇雪梅. 生物技术通报. 2008(04)
[4]5-羟甲基糠醛（5-HMF）在中药中的研究现状探讨[J]. 傅紫琴,王明艳,蔡宝昌. 中华中医药学刊. 2008(03)
[5]生物质能研究现状及展望[J]. 周中仁,吴文良. 农业工程学报. 2005(12)
本文编号：3179436
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3179436.html
