作物秸秆木质素和半纤维素的分离纯化及结构表征

发布时间：2022-10-21 11:01

　　随着我国可持续发展战略的提出,来源广、可再生的生物质的综合利用受到越来越多的关注。农林废弃物的合理利用不仅是关系到资源、经济的问题,同时也是关系到环境的重大问题。生物质纤维组分主要由纤维素、半纤维素和木质素构成,三大组分通过化学键和分子间作用力紧密相连,形成了相互交错的三围网状结构。保持各组分原有结构并提高分离效率对于生物质高值化利用至关重要。溶剂和实验条件在很大程度上影响分离产物中各组分的化学结构。基于探讨生物质分离过程中不同溶剂和实验条件对产物结构影响的目的,本论文以小麦秸秆和甜高粱秸秆为实验对象,分别用相同溶剂不同实验条件提取小麦秸秆中的木质素,以不同溶剂不同实验条件从甜高粱秸秆中提取半纤维素,并通过多种检测手段对提取产物进行结构表征,分析不同溶剂及反应条件对产物结构的影响。以1,3-丁二醇提取脱蜡小麦秸秆中的木质素,分别在100、120、140、160和180℃下抽提脱蜡小麦秸秆3 h得到样品L1-L5,在180℃下分别处理1.0、1.5、2.0、2.5和5.0h得到样品L6-L10。结果证明180℃下处理5.0 h得率最高,为原始木素的76.6%。通过对检测结果的综合分析可以... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 木质素及半纤维素的分离提取
        1.2.1 木质素的提取
            1.2.1.1 木质素的结构组成
            1.2.1.2 木质素分离方法进展
            1.2.1.3 木质素的提取方法
        1.2.2 半纤维素的提取
            1.2.2.1 半纤维素的结构组成
            1.2.2.2 物理方法
            1.2.2.3 化学方法
            1.2.2.4 物理-化学方法
            1.2.2.5 常见预处理方法的比较
    1.3 结构表征
        1.3.1 凝胶渗透色谱
        1.3.2 红外光谱
        1.3.3 质谱
        1.3.4 核磁共振
    1.4 选题的目的意义及主要研究内容
第二章 小麦秸秆木质素的提取及结构表征
    2.1 引言
    2.2 实验和方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 木质素的分离纯化
        2.2.3 结构表征方法
            2.2.3.1 单糖及糖醛酸含量测定
            2.2.3.2 非缩合酚醛及酚酸测定
            2.2.3.3 分子量测定
            2.2.3.4 红外光谱分析
            2.2.3.5 核磁共振分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 有机溶剂木质素得率
        2.3.2 木质素中糖含量测定
        2.3.3 木质素中非缩合酚醛和酚酸的测定
        2.3.4 木质素分子量分布
        2.3.5 红外光谱分析
        2.3.6 一维核磁碳谱（~(13)C-NMR）分析
        2.3.7 二维核磁HSQC分析
    2.4 结论
第三章 甜高粱秸秆半纤维素的提取及结构表征
    3.1 引言
    3.2 实验和方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 半纤维素的提取及分离
        3.2.3 结构表征方法
            3.2.3.1 分子质量测定
            3.2.3.2 中性糖及糖醛酸含量测定
            3.2.3.3 非缩合酚醛及酚酸测定
            3.2.3.4 红外光谱分析
            3.2.3.5 核磁共振分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 半纤维素得率
        3.3.2 半纤维素中糖含量测定
        3.3.3 半纤维素中酚醛和酚酸的测定
        3.3.4 半纤维素分子量分布
        3.3.5 红外光谱分析
        3.3.6 一维核磁图谱分析
        3.3.7 二维核磁HSQC分析
    3.4 结论
第四章 结论及展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]木质纤维生物质热化学转化预处理技术研究进展[J]. 关倩,蒋剑春,徐俊明,贺小亮,冯君锋.  生物质化学工程. 2014(06)
[2]中国作物秸秆资源量估算与利用状况研究进展[J]. 彭春艳,罗怀良,孔静.  中国农业资源与区划. 2014(03)
[3]汽爆秸秆漆酶协同作用提取木质素[J]. 李冠华,陈洪章.  生物工程学报. 2014(06)
[4]速生杨半纤维素碱法提取工艺的优化和表征[J]. 陈清清,江华,张洋,葛建红.  生物质化学工程. 2013(03)
[5]木质素的结构研究与应用[J]. 路瑶,魏贤勇,宗志敏,陆永超,赵炜,曹景沛.  化学进展. 2013(05)
[6]蒜头果木质素提取及成分分析[J]. 唐婷范,刘雄民,郭占京,赖芳,张磊,卢智泉.  精细化工. 2013(05)
[7]热水预水解对松木及其水解液主要化学成分的影响[J]. 李萍萍,雷以超,陈灿,蒙启骏.  中国造纸. 2012(11)
[8]超声辅助常温稀碱法分离玉米芯中半纤维素的研究[J]. 方驹,周雪松,薛翠翠.  造纸科学与技术. 2012(05)
[9]热水抽提半纤维素在制浆造纸领域的应用研究进展[J]. 张素风,杨恒.  纸和造纸. 2011(11)
[10]植物半纤维素结构研究进展[J]. 余紫苹,彭红,林妲,阮榕生,王娜,胡铮,刘玉环,张锦胜.  高分子通报. 2011(06)

博士论文
[1]协同预处理木质纤维组分结构解析及酶解研究[D]. 孙少妮.北京林业大学 2015
[2]基于氯化胆碱低共熔溶剂的木质素提取改性和降解研究[D]. 李利芬.东北林业大学 2015

硕士论文
[1]纤维素超分子结构及其降解过程的表征分析[D]. 郭翰林.山东大学 2012
[2]蒸汽爆破法处理玉米芯半纤维素的研究[D]. 许丙磊.江南大学 2011
[3]甜高粱固体发酵生产燃料乙醇工艺的研究[D]. 葳力斯.内蒙古农业大学 2009



本文编号：3695507