在线光电离质谱技术研究生物质模型化合物的催化热解
发布时间：2021-07-03 22:22
化石能源是当今世界能源消费的主力,然而全球化石能源储量面临着枯竭,且化石能源的使用带来严重的环境污染,因此亟需寻找替代能源。生物质能是自然界中唯一含碳的可再生能源,是一种环境友好型的能源且来源广泛。热解作为一种成熟的生物质能转化技术,可以高效率地将生物质转化为燃料及高附加值的化工产品。在热解过程中加入催化剂,可以实现产物的定向调控。由于生物质组分复杂,研究困难,因此选择探讨生物质模型化合物的催化转化,有助于研究生物质催化转化的机理,进而合理地设计催化剂,实现对催化过程的调控,最终指导实际的催化生产过程,最大限度地提高生物质的利用率,促进能源可持续发展。本论文主要利用同步辐射光电离质谱对碱金属盐催化木聚糖、分子筛催化糠醛和分子筛催化呋喃进行了系统的研究。论文的主要内容包括以下章节:第一章阐明了开发生物质能的必要性,概述了生物质能及其转化利用方法,介绍了催化生物质热解常用的催化剂和光电离质谱技术的相关应用,并介绍了本论文研究工作的目标和意义。第二章主要介绍了本论文研究工作所依托的实验装置和数据分析方法。详细介绍了同步辐射光电离质谱装置和反应装置,并介绍了具体的实验参数。此外,本章还简要地介...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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?第１章绪论???生物质主要成分是纤维素、半纤维素、木质素及微量的提取物和无机物。??一般来说，生物质中纤维素的含量在生物质中占４０－６０％，半纤维素的含量占??１５－３０％，木质素的含量占１０－２５％。玉米芯、玉米秸秆、松木、芒草等常见生物??质的组分含量如表１．１所示｜２，１４】。??图１．２植物细胞中的纤维素、半纤维素和木质素［２］??纤维素、半纤维素和木质素的连接如图１．２所示，纤维素内部的空间则由??无定形的半纤维素和木质素填充＠１。纤维素与半纤维素或木质素分子主要通过??氢键紧密连接，而半纤维素与木质素分子的连接既包括氢键也包括共价键（主??要是Ｒ－苄基醚键）。??（ａ）纤维素??ＯＨ??ＯＨ??葡萄糖??（ｂ）半纤维素??ＯＨ?ＨＯ?？Ｈ?Ｈ〇??Ｈｈ°〇＾＾ｏｈ?＾＾￡〇？〇ｈ?？〇＾Ｋ〇ｈ?ｈｓ＾｜；ｏｈ?ｈ〇＾ｏｈ??葡韵糖?甘露糖?半乾糖?木糖?阿拉伯糖??（Ｃ）木质素??ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ??￥。ｖ弋．??、０Ｈ?、〇Ｈ?、０Ｈ??对羟基苯基?愈创木基?紫丁香基??图１．３纤维素、半纤维素和木质素的基本单元Ｈ??３??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质热化学转化提质及其催化剂研究进展[J]. 仉利,姚宗路,赵立欣,李志合,易维明,付鹏,袁超. 化工学报. 2020(08)
[2]探讨秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展[J]. 齐立. 化工管理. 2020(03)
[3]玉米芯热解催化转化制备呋喃类化合物工艺优化[J]. 李文斌,郑云武,李水荣,卢怡,朱泳峰,王继大,郑志锋. 农业工程学报. 2019(17)
[4]形状平滑约束在多元曲线分辨交替最小二乘（MCR-ALS）解析高光谱成像中的应用[J]. 张欣,张卓勇. 光谱学与光谱分析. 2016(S1)
[5]生物质化学转化产品谱系及研究进展[J]. 唐勇,朱莉伟,邢杨,孙润仓,蒋建新. 化工时刊. 2011(06)
[6]酸性离子交换树脂催化酯化改质生物油的研究[J]. 熊万明,傅尧,来大明,郭庆祥. 高等学校化学学报. 2009(09)
[7]多元曲线分辨-交替最小二乘方法在联用数据分辨中的应用[J]. 张方,李华. 分析化学. 2007(04)
[8]基于Matlab的主成分分析方法（PCA）的实现[J]. 张敏,李陶深,钟淑瑛. 广西大学学报(自然科学版). 2005(S2)
[9]苯并呋喃的生产过程和工艺改进[J]. 阎王旬. 辽宁化工. 1998(05)
博士论文
[1]生物柴油替代分子反应动力学的理论研究[D]. 孟庆慧.中国科学技术大学 2019
[2]超声雾化萃取/光电离质谱方法学及应用研究[D]. 刘成园.中国科学技术大学 2018
[3]光电离质谱技术在典型废弃聚合物热解研究上的应用[D]. 王毓.中国科学技术大学 2015
[4]宽压力层流预混火焰实验平台研制[D]. 周忠岳.中国科学技术大学 2012
[5]含氮化合物的燃烧研究[D]. 田振玉.中国科学技术大学 2008
[6]多元曲线分辨等化学计量学方法在分析化学中的应用研究[D]. 张方.西北大学 2006
[7]几种C3含氧化合物的真空紫外光电离及燃烧研究[D]. 卫立夏.中国科学技术大学 2006
[8]苯/氧气及丁醇/氧气火焰的VUV光电离研究[D]. 杨斌.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]异戊醇热解动力学及戊醇燃科同分异构体效应研究[D]. 曹创创.中国科学技术大学 2018
[2]丁基苯同分异构体热解实验和动力学模型研究[D]. 张言.中国科学技术大学 2018
[3]在线光电离质谱研究Li2CO3对松木热解的影响[D]. 陈夏敏.中国科学技术大学 2017
本文编号：3263463
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１世界能源消费趋势１５１??图Ｕ为英国石油公司公布的１９７０－２０４０年世界能源消费趋势图，可再生能??
?第１章绪论???生物质主要成分是纤维素、半纤维素、木质素及微量的提取物和无机物。??一般来说，生物质中纤维素的含量在生物质中占４０－６０％，半纤维素的含量占??１５－３０％，木质素的含量占１０－２５％。玉米芯、玉米秸秆、松木、芒草等常见生物??质的组分含量如表１．１所示｜２，１４】。??图１．２植物细胞中的纤维素、半纤维素和木质素［２］??纤维素、半纤维素和木质素的连接如图１．２所示，纤维素内部的空间则由??无定形的半纤维素和木质素填充＠１。纤维素与半纤维素或木质素分子主要通过??氢键紧密连接，而半纤维素与木质素分子的连接既包括氢键也包括共价键（主??要是Ｒ－苄基醚键）。??（ａ）纤维素??ＯＨ??ＯＨ??葡萄糖??（ｂ）半纤维素??ＯＨ?ＨＯ?？Ｈ?Ｈ〇??Ｈｈ°〇＾＾ｏｈ?＾＾￡〇？〇ｈ?？〇＾Ｋ〇ｈ?ｈｓ＾｜；ｏｈ?ｈ〇＾ｏｈ??葡韵糖?甘露糖?半乾糖?木糖?阿拉伯糖??（Ｃ）木质素??ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ??￥。ｖ弋．??、０Ｈ?、〇Ｈ?、０Ｈ??对羟基苯基?愈创木基?紫丁香基??图１．３纤维素、半纤维素和木质素的基本单元Ｈ??３??
?第１章绪论???生物质主要成分是纤维素、半纤维素、木质素及微量的提取物和无机物。??一般来说，生物质中纤维素的含量在生物质中占４０－６０％，半纤维素的含量占??１５－３０％，木质素的含量占１０－２５％。玉米芯、玉米秸秆、松木、芒草等常见生物??质的组分含量如表１．１所示｜２，１４】。??图１．２植物细胞中的纤维素、半纤维素和木质素［２］??纤维素、半纤维素和木质素的连接如图１．２所示，纤维素内部的空间则由??无定形的半纤维素和木质素填充＠１。纤维素与半纤维素或木质素分子主要通过??氢键紧密连接，而半纤维素与木质素分子的连接既包括氢键也包括共价键（主??要是Ｒ－苄基醚键）。??（ａ）纤维素??ＯＨ??ＯＨ??葡萄糖??（ｂ）半纤维素??ＯＨ?ＨＯ?？Ｈ?Ｈ〇??Ｈｈ°〇＾＾ｏｈ?＾＾￡〇？〇ｈ?？〇＾Ｋ〇ｈ?ｈｓ＾｜；ｏｈ?ｈ〇＾ｏｈ??葡韵糖?甘露糖?半乾糖?木糖?阿拉伯糖??（Ｃ）木质素??ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ?ｆ?Ｉ??￥。ｖ弋．??、０Ｈ?、〇Ｈ?、０Ｈ??对羟基苯基?愈创木基?紫丁香基??图１．３纤维素、半纤维素和木质素的基本单元Ｈ??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质热化学转化提质及其催化剂研究进展[J]. 仉利,姚宗路,赵立欣,李志合,易维明,付鹏,袁超. 化工学报. 2020(08)
[2]探讨秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展[J]. 齐立. 化工管理. 2020(03)
[3]玉米芯热解催化转化制备呋喃类化合物工艺优化[J]. 李文斌,郑云武,李水荣,卢怡,朱泳峰,王继大,郑志锋. 农业工程学报. 2019(17)
[4]形状平滑约束在多元曲线分辨交替最小二乘（MCR-ALS）解析高光谱成像中的应用[J]. 张欣,张卓勇. 光谱学与光谱分析. 2016(S1)
[5]生物质化学转化产品谱系及研究进展[J]. 唐勇,朱莉伟,邢杨,孙润仓,蒋建新. 化工时刊. 2011(06)
[6]酸性离子交换树脂催化酯化改质生物油的研究[J]. 熊万明,傅尧,来大明,郭庆祥. 高等学校化学学报. 2009(09)
[7]多元曲线分辨-交替最小二乘方法在联用数据分辨中的应用[J]. 张方,李华. 分析化学. 2007(04)
[8]基于Matlab的主成分分析方法（PCA）的实现[J]. 张敏,李陶深,钟淑瑛. 广西大学学报(自然科学版). 2005(S2)
[9]苯并呋喃的生产过程和工艺改进[J]. 阎王旬. 辽宁化工. 1998(05)
博士论文
[1]生物柴油替代分子反应动力学的理论研究[D]. 孟庆慧.中国科学技术大学 2019
[2]超声雾化萃取/光电离质谱方法学及应用研究[D]. 刘成园.中国科学技术大学 2018
[3]光电离质谱技术在典型废弃聚合物热解研究上的应用[D]. 王毓.中国科学技术大学 2015
[4]宽压力层流预混火焰实验平台研制[D]. 周忠岳.中国科学技术大学 2012
[5]含氮化合物的燃烧研究[D]. 田振玉.中国科学技术大学 2008
[6]多元曲线分辨等化学计量学方法在分析化学中的应用研究[D]. 张方.西北大学 2006
[7]几种C3含氧化合物的真空紫外光电离及燃烧研究[D]. 卫立夏.中国科学技术大学 2006
[8]苯/氧气及丁醇/氧气火焰的VUV光电离研究[D]. 杨斌.中国科学技术大学 2006
硕士论文
[1]异戊醇热解动力学及戊醇燃科同分异构体效应研究[D]. 曹创创.中国科学技术大学 2018
[2]丁基苯同分异构体热解实验和动力学模型研究[D]. 张言.中国科学技术大学 2018
[3]在线光电离质谱研究Li2CO3对松木热解的影响[D]. 陈夏敏.中国科学技术大学 2017
本文编号：3263463
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