發(fā)布時間：2024-06-30 07:23

　　生物質(zhì)能源是一種可再生能源,它可以替代化石燃料,減少二氧化碳排放量。針對木質(zhì)生物質(zhì)聚合結(jié)構(gòu)、熱敏性的特點(diǎn),經(jīng)過一系列的化學(xué)催化反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為具有高附加值的化學(xué)品和運(yùn)輸燃料。如纖維素經(jīng)過酸催化可以制備5-羥甲基糠醛、糠醛、糠醇等,所制得的C₅或C₆平臺化合物經(jīng)過擴(kuò)鏈、加氫脫氧等得到適合做汽、柴油和航空燃料的烷烴。糠醇是源于半纖維素的生物基平臺化合物,本課題組對硫酸催化下,糠醇水相自身縮聚的工藝條件以及糠醇縮聚的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了深入研究,明確了糠醇自身縮聚存在陽離子鏈?zhǔn)骄酆虾椭鸩骄酆蟽煞N反應(yīng)歷程的競爭,但沒有給出抑制鏈?zhǔn)骄酆系姆椒�。本論文在此基礎(chǔ)上,針對如何抑制分子量快速增長的鏈?zhǔn)骄酆?控制縮合產(chǎn)物分子的碳數(shù)分布在C₉-C₂₅范圍的可控聚合問題,提出產(chǎn)物和反應(yīng)體系相分離、引入鏈轉(zhuǎn)移劑、異相催化(催化劑和反應(yīng)體系相分離)等反應(yīng)策略,顯著地減少了分子量3000以上的縮聚產(chǎn)物的生成量,提高了糠醇縮聚產(chǎn)物中C₉-C₂₅的選擇性。研究了水相中對設(shè)備腐蝕性較小的磺酸型離子液...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 生物乙醇
    1.3 糠醇化合物碳鏈的增長
        1.3.1 糠醇縮聚制備樹脂
        1.3.2 糠醇縮聚制備燃料前體
    1.4 本文的研究思路、研究內(nèi)容和主要章節(jié)內(nèi)容
        1.4.1 縮聚反應(yīng)的原料
        1.4.2 本文研究的技術(shù)路線
        1.4.3 本文研究內(nèi)容
        1.4.4 主要章節(jié)內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)和測定方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
    2.4 定量分析方法
        2.4.1 相對質(zhì)量校正因子
        2.4.2 氣相色譜分析
        2.4.3 GC-MS/LC-MS/GPC/IR分析糠醇縮聚產(chǎn)物
3 離子液體均相催化糠醇縮聚反應(yīng)的研究
    3.1 引言
    3.2 不同因素對離子液體催化糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        3.2.1 不同反應(yīng)時間下糠醇縮聚反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
        3.2.2 溫度對糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        3.2.3 催化劑濃度對反應(yīng)速率影響
    3.3 糠醇縮聚反應(yīng)單體反應(yīng)級數(shù)及速率方程研究
        3.3.1 糠醇單體縮聚反應(yīng)級數(shù)
        3.3.2 氫離子反應(yīng)級數(shù)
        3.3.3 活化能與指前因子
    3.4 離子液體與硫酸催化糠醇縮聚反應(yīng)的對比
    3.5 本章小結(jié)
4 硫酸均相催化糠醇縮聚反應(yīng)的研究
    4.1 引言
    4.2 水+乙醇體系中硫酸催化糠醇縮聚反應(yīng)的研究
        4.2.1 不同濃度乙醇對糠醇轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.2 不同溫度對糠醇轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.3 不同硫酸濃度對糠醇轉(zhuǎn)化率的影響
        4.2.4 不同濃度乙醇溶劑對C9-C25選擇性的影響
    4.3 水+乙醇體系中糠醇單體縮聚反應(yīng)的研究
        4.3.1 20 %乙醇溶劑體系中硫酸催化糠醇單體反應(yīng)級數(shù)的研究
        4.3.2 糠醇縮聚反應(yīng)氫離子反應(yīng)級數(shù)的研究
        4.3.3 糠醇縮聚反應(yīng)的活化能和指前因子的研究
    4.4 不同溶劑下硫酸催化糠醇縮聚反應(yīng)的對比
    4.5 縮聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及分子量的測定
        4.5.1 GC-MS測定縮聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)
        4.5.2 單體與縮聚產(chǎn)物的FTIR譜圖
        4.5.3 凝膠色譜測定縮聚產(chǎn)物的分子量
    4.6 本章小結(jié)
5 陽離子交換樹脂多相催化糠醇縮聚反應(yīng)的研究
    5.1 陽離子交換樹脂
    5.2 不同實(shí)驗(yàn)條件對糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        5.2.1 不同溶劑對糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        5.2.2 不同催化劑對糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        5.2.3 不同溫度對糠醇縮聚反應(yīng)的影響
        5.2.4 不同實(shí)驗(yàn)條件對糠醇縮聚反應(yīng)C9-C25的影響
    5.3 糠醇反應(yīng)動力學(xué)的研究
        5.3.1 陽離子交換樹脂催化糠醇單體反應(yīng)級數(shù)的研究
        5.3.2 糠醇縮聚反應(yīng)氫離子反應(yīng)級數(shù)的研究
        5.3.3 糠醇縮聚反應(yīng)的活化能和指前因子的研究
    5.4 均相催化與多相催化糠醇縮聚反應(yīng)的對比
    5.5 縮聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)及分子量的測定
        5.5.1 單體與縮聚產(chǎn)物的FTIR譜圖
        5.5.2 凝膠色譜測定縮聚產(chǎn)物的分子量
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 本文結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
個人簡歷與發(fā)表論文
致謝



本文編號：3998541