在三维电极反应器中电催化降解杨木木质素碱溶液制备对甲基苯甲醚的研究

发布时间：2017-11-16 21:23

  本文关键词：在三维电极反应器中电催化降解杨木木质素碱溶液制备对甲基苯甲醚的研究

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【摘要】：本论文研究了在三维电极反应器中电催化降解杨木木质素获得小分子化合物的反应。实验中使用自制Pb/PbO_2电极作为阳极,不锈钢网电极作为阴极,活性炭颗粒作为第三电极的三维电极体系。均相碱溶液介质中电催化降解杨木木质素,降解的主要产物是对甲基苯甲醚,其他产物包括香兰素、丁香醛、乙酰香草酮、苯乙烯、甲苯和2,6-二甲氧基苯酚等。本课题论文分别采用了SEM、XRD、CV对阳极Pb/PbO_2电极的表面形貌、晶型结构、电化学性能进行表征。使用元素分析仪对杨木木质素的元素组成进行了分析。用精馏,薄层色谱层析和柱色谱分离等方法对降解产物进行分离、纯化、分析,并使用MS、1H NMR、13C NMR对产物进行定性分析。用气相色谱对已确定的产物进行定量分析。本论文还考察了温度、电流密度、原材料木质素初始浓度和降解时间对木质素降解产物产率的影响。实验结果表明:电沉积法制备的阳极Pb/PbO_2电极催化反应有效层为b-PbO_2层,该层比α-PbO_2有更加稳定的电化学氧化性能。通过不同的萃取剂对降解液酸析萃取后,经GC-MS分析判断大部分产物为芳烃衍生物,并且不同萃取剂对不同产物的萃取能力不尽相同,乙酸乙酯对主产物对甲基苯甲醚有较好的萃取效果。电催化降解得到主产物对甲基苯甲醚的较优条件为:电流密度50mA/cm2、原材料木质素浓度40g/L,温度50°C,反应时间为2小时,产物浓度为2.5958g/L。本论文还对木质素的氧化断裂以及加氢还原机理进行了探讨。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O625.3

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