酚型木素模型物与二氧化氯的反应机制研究

发布时间：2025-02-08 18:14

　　二氧化氯漂白过程中木素结构在二氧化氯的作用下会进行一系列氧化降解反应,该过程主要涉及木素结构及木素结构上的各官能团的转变。含有游离羟基的酚型木素结构具有较强的反应活力,研究酚型木素结构与二氧化氯的反应机制进一步明晰木素降解机理及漂白过程中可吸附有机氯化物（AOX）的形成规律具有重要意义。本文利用三种不同的酚型木素模型物4-羟基-3-甲氧基苯乙酮（APO,G型单体木素模型物）、3,5-二甲氧基-4-羟基苯乙酮（DHP,S型单体木素模型物）和愈创木酚基甘油-愈创木基醚（G-β-g,β-O-4 G型二聚体木素模型物）来研究木素与二氧化氯的反应机制。在高浓度（木素与二氧化氯浓度比大于1:2）二氧化氯条件下分别研究了酚型单体木素模型物APO和DHP与二氧化氯的反应机制。首先利用UV在常温（25℃）条件下表征反应体系各物质特征吸光度的变化,推测了APO在与二氧化氯反应过程中被二氧化氯活化,在反应初期快速生成酚氧自由基,然后进行系列氧化反应生成对苯醌、邻苯醌或邻苯二酸类中间产物。然后研究了360 nm处游离二氧化氯以及260 nm处中间产物吸光度随反应体系中APO和二氧化氯浓度的变化关系。分别推导出A...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 ECF漂白
    1.3 木素和木素模型物
    1.4 木素模型物在制浆造纸研究中的应用
    1.5 化学反应动力学在制浆造纸研究中的应用
    1.6 量子化学的理论及应用
        1.6.1 量子化学的理论基础与计算方法
        1.6.2 量子化学在木素研究中的应用
    1.7 研究目的意义及内容
        1.7.1 研究目的及意义
        1.7.2 研究内容
第二章 酚型木素模型物与二氧化氯反应中间产物的形成研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要仪器设备以及实验原料
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 反应体系中各物质的吸光度归属分析
        2.3.2 反应体系中吸光度变化规律
        2.3.3 反应体系中APO与二氧化氯的消耗关系解析
        2.3.4 反应体系中间产物的吸光度与APO浓度的解析
    2.4 本章小结
第三章 酚型木素模型物与二氧化氯反应形成中间产物的氧化降解动力学研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要仪器设备以及实验原料
    3.3 实验方法
        3.3.1 动力学实验
        3.3.2 动力学实验数据收集
        3.3.3 UV检测方法
        3.3.4 AOX测量方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 利用UV表征APO与二氧化氯混合溶液
        3.4.2 反应动力学公式建立
        3.4.3 反应液pH值对速率常数的影响
    3.5 中间产物形成对AOX生成的影响
    3.6 本章小结
第四章 酚型木素模型物与二氧化氯反应的模拟计算
    4.1 实验部分
    4.2 实验部分
        4.2.1 计算方法
        4.2.2 几何结构优化
        4.2.3 过渡态计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同酚型木素分子建模及结构优化
        4.3.2 不同酚型木素分子表面静电势分析
        4.3.3 不同酚型木素分子前线分子轨道分析
        4.3.4 不同酚型木素分子自然原子电荷分析
        4.3.5 过渡态搜索及反应能垒比较
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文情况



本文编号：4031774