微波輔助的酸催化纖維素水解和非晶態(tài)NiB合金催化的木質素氫解.pdf

1、能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是當今社會最重要和突出的兩大問題,生物質作為可再生資源,其能源化是開發(fā)利用生物質中非常重要的研究課題。對于我國這樣能源相對稀缺,人均資源能源遠遠低于世界水平,但生物質資源豐富的農業(yè)大國顯得尤為重要。 本文以開發(fā)利用生物質資源中含量最為豐富的兩大資源纖維素和HBS(highboiling solvents)木質素為研究目的,分為以下兩個部分： 第一部分是微波輔助的酸催化纖維素水解性能的研究,考察分別以

2、金屬氯化物(CuCl2.2H2O、AlCl3、FeCl3.6H2O、LaCl3)和質子酸(HC1、H2SO4、HNO3、(COOH)2)為催化劑,微波輻射下反應溫度、反應時間、微波功率以及催化劑的量等因素對纖維素酸催化水解性能的影響,同時比較微波輻射與傳統(tǒng)加熱方式下纖維素水解性能,水解產物的定性和定量分析采用高效液相色譜法。實驗研究發(fā)現微波輻射作用能有效提高酸催化纖維素水解效果,升溫提高纖維素轉化率但會降低葡萄糖選擇性。纖維素水解反應需

3、要在一定時間下才能水解完全,反應時間過短水解不完全而生成低聚糖,反應時間過長則葡萄糖降解加劇,更多地生成小分子化合物如5-HMF,1,6-葡糖酐等高價值的化工產品而導致葡萄糖選擇性下降。相對于質子酸來說,金屬氯化物對C-C鍵斷裂有明顯的催化作用,能更好的促進水解反應,并且較高的pH值對后續(xù)糖發(fā)酵制乙醇也十分關鍵。 第二部分是非晶態(tài)NiB合金催化的木質素水相重整制氫與氫解耦合反應。有機溶劑法提取木材中木質素得到HBS木質素,分別以