發(fā)布時間：2025-05-28 23:01

　　木質素是自然界中唯一具備高價值芳香族單體的可再生資源,具有巨大的經濟價值。然而,由于其特殊的空間結構和復雜而穩(wěn)定的連接鍵,木質素是生物質三大組分中最難以被高值化利用的組分。液相催化解聚技術可將木質素轉化為高品質的單酚類化合物,但該技術目前還存在著許多關鍵科學問題沒有解決,如木質素結構與其解聚效果的具體關系仍不明確、解聚不充分、產物選擇性較差等,解決以上問題對實現生物質的全組分高值化利用有重要意義。本文從"結構與解聚效果"的角度出發(fā),首先獲得了一系列木質素的結構信息;然后重點針對含量最豐富的β-O-4連接鍵,運用多種催化體系,在相對溫和條件下實現了木質素的一步深度解聚定向制備單酚類化合物;最后獲得了結構與解聚效果之間的定量關系。采用現代化表征手段對八種木質素的元素組成、官能團分布、三種單體比例以及連接鍵含量進行了解析,并初步探究了黑液木質素在亞臨界水中的無催化解聚行為。結果表明:相對于針葉木質素和草本木質素,闊葉木質素中的碳含量略低（58.63-61.07%）,含有更多的甲氧基和紫丁香基結構單元;闊葉木木質素中的連接鍵含量普遍比禾本科植物木質素和針葉木木質素中高,樺木木質素中的β-0-4連...

【文章頁數】：137 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質素概述
        1.2.1 木質素化學結構
        1.2.2 木質素的制備
    1.3 木質素轉化方法
    1.4 木質素液相催化解聚研究進展
        1.4.1 木質素酸催化解聚
        1.4.2 木質素堿催化解聚
        1.4.3 木質素催化氧化解聚
        1.4.4 木質素催化氫化解聚
    1.5 木質素解聚的影響因素
        1.5.1 木質素結構
        1.5.2 反應溫度及時間
        1.5.3 反應介質
    1.6 木質素液相催化解聚研究中存在的問題
    1.7 課題的研究目的、思路及內容
    1.8 本章小結
第二章 木質素的結構解析及其解聚初探
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗裝置及步驟
        2.2.3 木質素及解聚產物的表征
    2.3 木質素的結構解析
        2.3.1 木質素的宏觀形貌
        2.3.2 木質素的元素分析
        2.3.3 木質素的FTIR分析
        2.3.4 木質素的HSQC分析
    2.4 黑液木質素在亞臨界水溶劑中的無催化解聚研究
        2.4.1 黑液木質素解聚的產物產率
        2.4.2 黑液木質素解聚單酚產物分布
        2.4.3 黑液木質素解聚固體產物的理化特性
        2.4.4 木質素在亞臨界水中的反應機理
    2.5 本章小結
第三章 木質素二聚體模型化合物的C-O斷鍵研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 催化劑的制備及其表征
        3.2.3 實驗裝置及步驟
        3.2.4 計算方法
    3.3 二聚體模型化合物的原位氫化C-O斷鍵研究
        3.3.1 催化劑的表征
        3.3.2 β-O-4模型化合物中的原位氫化C-O斷鍵
        3.3.3 其他二聚體模型化合物中的原位氫化C-O斷鍵
        3.3.4 原位氫化C-O斷鍵中的反應途徑及反應機理
    3.4 二聚體模型化合物的酸催化C-O斷鍵研究
        3.4.1 β-O-4模型化合物中的酸催化C-O斷鍵
        3.4.2 β-O-4模型化合物中的C-O協(xié)同催化斷鍵
        3.4.3 其他二聚體模型化合物中的酸催化C-O斷鍵
        3.4.4 酸催化C-O斷鍵中的反應機理
    3.5 本章小結
第四章 木質素的原位氫化解聚研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 實驗裝置及步驟
        4.2.3 解聚產物的表征
    4.3 酸溶樺木木質素的原位氫化解聚研究
        4.3.1 反應氣氛的影響
        4.3.2 反應溫度的影響
        4.3.3 反應時間的影響
        4.3.4 解聚產物的其他分析
        4.3.5 回收催化劑的表征及循環(huán)使用
    4.4 不同木質素的原位氫化解聚研究
    4.5 木質素原位氫化解聚途徑
    4.6 木質素結構與其解聚產物產率之間的定量關系
    4.7 本章小結
第五章 木質素的酸催化解聚研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 實驗裝置及步驟
        5.2.3 解聚產物的表征
    5.3 酸溶樺木木質素的酸催化解聚研究
        5.3.1 溶劑體系的影響
        5.3.2 反應溫度的影響
        5.3.3 反應時間的影響
        5.3.4 解聚產物的¹³C NMR分析
    5.4 不同木質素的酸催化解聚研究
    5.5 木質素酸催化解聚機理
    5.6 木質素解聚產物類型與解聚方式之間的關系
    5.7 本章小結
第六章 全文總結及展望
    6.1 全文總結
    6.2 論文創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
致謝
參考文獻
附錄
作者簡歷
攻讀博士學位期間的學術成果



本文編號：4048340