固体超强酸SO 4 2- /ZrO 2 基催化剂的制备及氢化还原碱木质素的研究

发布时间：2021-02-14 05:00

　　碱木质素是一种工业木质素,来源于造纸业。目前,碱木质素通常作为废弃物随黑液排放或干燥后焚烧处理,造成了环境污染和资源浪费。碱木质素的聚合度高,羟基等活性官能团含量低,反应活性低,难以开发和利用。采用氢化还原法对碱木质素进行化学改性,可以降低碱木质素的聚合度,增加其羟值含量,提高其反应活性,改善其抗氧化活性,达到碱木质素高附加值利用的目的。本研究以自制固体超强酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂为载体,分别负载贵金属催化剂Pd和过渡金属氧化物CuO,制备了两种金属一固体酸双功能催化剂CuO/SO₄^2-/ZrO₂和Pd/SO₄^2-/ZrO₂用于催化碱木质素的氢化还原反应,提高了碱木质素的反应活性和抗氧化活性。具体研究内容如下:（1）采用浸渍一焙烧法制备固体超强酸催化剂SO₄^2-/ZrO₂,将其用于催化碱木质素的氢化还原反应。采用酸沉淀法从... 

【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 木质素的研究进展
        1.2.1 化学结构研究
        1.2.2 应用技术研究
        1.2.3 化学改性
    1.3 碱木质素的应用现状
    1.4 碱木质素的氢化还原反应
        1.4.1 研究进展
        1.4.2 碱木质素抗氧化活性的改良
    1.5 催化剂的选择
        1.5.1 金属催化剂
        1.5.2 酸催化剂
        1.5.3 多功能催化剂
    1.6 选题依据和研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用">2 催化剂SO4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂与仪器
        2.2.2 碱木质素的提取
        2.2.3 碱木质素的分析
4
2-/ZrO₂的制备">        2.2.4 催化剂SO4
2-/ZrO₂的制备
4
2-/ZrO₂的表征">        2.2.5 催化剂SO4
2-/ZrO₂的表征
        2.2.6 碱木质素的氢化还原反应
        2.2.7 产物的表征
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 原料木质素的表征
4
2-/ZrO₂的表征">        2.3.2 催化剂SO4
2-/ZrO₂的表征
        2.3.3 催化剂制备条件对碱木质素氢化还原反应的影响
        2.3.4 反应温度、时间和催化剂添加量对碱木质素氢化还原反应的影响
        2.3.5 产物得率和分子量分布
4
2-/ZrO₂对有机溶剂木质素的降解和活化作用">        2.3.6 催化剂SO4
2-/ZrO₂对有机溶剂木质素的降解和活化作用
        2.3.7 红外谱图分析
        2.3.8 核磁共振分析
        2.3.9 反应机制推测
    2.4 本章小结
4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用">3 催化剂CuO/SO4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
4
2-/ZrO₂的制备">        3.2.2 催化剂CuO/SO4
2-/ZrO₂的制备
4
2-/ZrO₂的表征">        3.2.3 催化剂CuO/SO4
2-/ZrO₂的表征
        3.2.4 碱木质素的氢化还原反应
        3.2.5 产物的表征
    3.3 结果和讨论
4
2-/ZrO₂的表征">        3.3.1 催化剂CuO/SO4
2-/ZrO₂的表征
        3.3.2 催化剂制备条件对碱木质素氢化还原反应的影响
        3.3.3 反应温度、时间和催化剂添加量对碱木质素氢化还原反应的影响
        3.3.4 产物得率和分子量分布
        3.3.5 红外谱图分析
        3.3.6 核磁共振分析
        3.3.7 反应机制推测
4
2-/ZrO₂和SO4
2-/ZrO₂对碱木质素氢化还原反应效果的比较">        3.3.8 CuO/SO4
2-/ZrO₂和SO4
2-/ZrO₂对碱木质素氢化还原反应效果的比较
    3.4 本章小结
4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用">4 催化剂Pd/SO4
2-/ZrO₂的制备及其对碱木质素氢化还原反应的催化作用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂与仪器
4
2-/ZrO₂的制备">        4.2.2 催化剂Pd/SO4
2-/ZrO₂的制备
4
2-/ZrO₂的表征">        4.2.3 催化剂Pd/SO4
2-/ZrO₂的表征
        4.2.4 碱木质素的氢化还原反应
        4.2.5 产物的表征
    4.3 结果和讨论
4
2-/ZrO₂的表征">        4.3.1 催化剂Pd/SO4
2-/ZrO₂的表征
        4.3.2 温度、时间和催化剂添加量对碱木质素氢化还原反应的影响
        4.3.3 溶剂对碱木质素氢化还原反应的影响
        4.3.4 红外谱图分析
        4.3.5 核磁共振分析
        4.3.6 催化机制推测
4
2-/ZrO₂和其它催化剂对碱木质素氢化还原反应效果的比较">        4.3.7 Pd/SO4
2-/ZrO₂和其它催化剂对碱木质素氢化还原反应效果的比较
    4.4 本章小结
5 氢化还原反应对碱木质素抗氧化活性的改善
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂与仪器
        5.2.2 DPPH自由基清除能力
        5.2.3 ABTS+自由基清除能力
        5.2.4 还原力
        5.2.5 木质素种类、羟值含量、分子量和抗氧化活性间的关系
    5.3 结果和讨论
4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性">        5.3.1 SO4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性
4
2-/ZrO₂催化有机溶剂木质素的抗氧化活性">        5.3.2 SO4
2-/ZrO₂催化有机溶剂木质素的抗氧化活性
4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性">        5.3.3 CuO/SO4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性
        5.3.4 [Bmim]Cl催化碱木质素的抗氧化活性
4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性">        5.3.5 CuO/SO4
2-/ZrO₂催化碱木质素的抗氧化活性
        5.3.6 不同催化体系对木质素抗氧化活性提高效果的比较
        5.3.7 木质素种类、羟值含量、分子量和抗氧化活性间的关系
    5.4 本章小结
结论
研究前景展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
授权专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]硫化物催化木质素及其模型化合物转化制备高附加值化学品[J]. 纪娜,宋静静,刁新勇,宋春风,刘庆岭,郑明远.  化学进展. 2017(05)
[2]木质素降解微生物的研究进展[J]. 孙聪聪,宁维光,苏忠亮.  化学与生物工程. 2017(04)
[3]低分子质量褐藻寡糖的高效酶法制备及其抗氧化活性评价[J]. 张明杰,李恒,蒋敏,郝瑶,许正宏,史劲松.  海洋科学. 2016(12)
[4]羧甲基化碱木质素对农药的吸附分散作用机理[J]. 庞煜霞,李媛,周明松,陶家媛,高菲.  化工学报. 2016(11)
[5]甘油氢解制1,2-丙二醇Cu/ZrO2催化剂的稀土改性[J]. 付睿峰,李怀有,段伟杰,江志东.  精细化工. 2015(05)
[6]HNO3-H2O2两步法制备Pd/C催化剂及其对木质素改性的催化作用[J]. 刘亮,张盛明,方桂珍.  林产化学与工业. 2014(06)
[7]SO42-/ZrO2固体超强酸催化碱木质素氢还原反应[J]. 张盛明,刘亮,马艳丽,方桂珍.  林产化学与工业. 2014(05)
[8]SO42-/ZrO2催化氢还原碱木质素的抗氧化性能[J]. 张盛明,刘亮,马艳丽,方桂珍.  功能材料. 2014(13)
[9]钙硼对CuO/Al2O3催化剂结构及醋酸仲丁酯氢解性能的影响[J]. 姚志龙.  中国科学:化学. 2014(01)
[10]钯/炭（Pd/C）催化氢还原碱木质素的抗氧化性能[J]. 蒲伟,任世学,马艳丽,方桂珍.  食品科学. 2013(07)



本文编号：3033157

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