离子液体中秸杆预处理及木质素衍生物加氢脱氧研究

发布时间：2021-12-10 00:41

　　生物质资源是自然界存在最广泛,储量最大的可再生能源,对于生物质资源的高效利用能够有效缓解人类生活对于化石能源的依赖,到目前为止,人们对于生物质资源的利用率仍旧较低。实现生物质资源中组分的高效分离是高效利用生物质资源的关键,因此开发高效绿色的生物质预处理分离方法仍旧是当前研究的重要课题。当前,对于生物质资源的利用多集中于纤维素和半纤维素。而作为生物质组分中唯一以芳香类化合物为骨架结构的木质素,相关研究及利用较少,开发高效的木质素转化策略对于未来实现木质素高效利用具有重要意义。离子液体作为一种新型的绿色溶剂,由于其较强的氢键作用,极低的饱和蒸气压和较高的溶氢能力,在生物质预处理及生物质组分催化转化领域展现出了巨大的优势。本文围绕离子液体强化生物质分离和转化开展工作,主要创新结果如下:（1）发展了质子型醇胺类离子液体预处理生物质秸秆方法。采用一步质子化方法设计合成了一系列醇胺类质子型离子液体,系统研究了阳离子中含有不同羟基数目的离子液体预处理分离秸秆机制。通过对离子液体成本价格进行计算表明,合成所得离子液体成本价格大约为1 $/kg,这相对于传统的离子液体具有很好的价格优势。秸秆组分分离研究... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)北京市

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１离子液体体系中生物质预处理分离策略??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｗｉｔｈ?ＩＬｓ??

，，豆醇、松柏醇、芥子醇（如图１．２所示）［４，３１］。这些木质素单体结构通过转化为??相对应的对羟苯基、愈创木基和紫丁香基结构单元从而进一步通过化学键相互链??接得到天然木质素高分子聚合物［２１］。在天然木质素的结构中，各种结构单元的链??接方式主要有Ｃ－０醚键和ＣＭ：键，Ｃ－０醚键主要包括卩－０－４，?ａ－０－４和４－０－５链??接键，Ｃ－Ｃ键主要有ｐ－１，ｐ－５，ｐ－ｐ和５－５链接键。其中，所有的链接方式中以ｐ－〇－４??键最多，占所有链接键结构的５０－６５％?（如图１．３，１．４所示）［６０，６２］。??＾〇Ｈ?ＯＨ?．ＯＨ???＾?＾??ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ??Ｐ－ｃｏｕｍａｒｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?Ｃｏｎｉｆｅｒｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?Ｓｉｎａｐｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ??图１．２木质素组成中三种主要的化学结构单元Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｍｏｎｏｌｉｇｎｏｌｓ?ｏｆ?ｌｉｇｎｉｎ１４１??

?离子液体中秸秆预处理及木质素衍生物加氢脱氧研究???反应，进而与Ｙ－Ｃ断裂而生成（如图１．７?Ｂ）。由于木质素降解中间产物ＶＥ的稳??定性高于ＥＥ，因此，离子液体可以通过与木质素较强的相互作用促进化合物ＥＥ??的生成，从而提高终产物愈创木酚的产率。??Ｈ２０??


本文编号：3531600