催化水解纖維素制備高附加值化學物-化工專業(yè)畢業(yè)論文

1、中國石油大學勝利學院?？飘厴I(yè)設計（論文）1催化水解纖維素制備高附加值化學物催化水解纖維素制備高附加值化學物摘要20世紀以來，傳統(tǒng)化石燃料的日趨枯竭加劇了世界范圍內的能源緊張，開發(fā)新的可代替能源成為全世界面臨的重大問題。生物質主要包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的廢棄物和剩余物、林木和草類，儲量豐富，是世界上儲量最為豐富的可再生資源，具有替代石油基產(chǎn)業(yè)的潛力。纖維素是生物質的主要成分，它是由葡萄糖單元經(jīng)beta14糖苷鍵鏈接而成，而每個葡萄糖鏈之間通過氫鍵鏈

2、接形成了超分子結構，這種致密結構使得纖維素很難被降解。本文主要從反應溶劑體系和催化劑分離體系的角度對纖維素水解這個重要的課題開展研究。本研究在離子液體氯化1乙基3甲基咪唑（[EMIM]Cl）、氯化1丁基3甲基咪唑([BMIM]Cl)、氯化1烯丙基3甲基咪唑（[AMIM]Cl）三種體系中直接轉化纖維素制備HMF，考察了不同酸性催化劑、三氯化鉻用量、纖維素濃度以及含水量對HMF產(chǎn)率的影響.以鹽酸為催化劑，HMF的產(chǎn)率達到50%.同時嘗試了以

3、酸性的離子液體（[BMIM]HSO4）和（[BMIM]H2PO4）作為溶劑和催化劑直接催化水解纖維素。對纖維素水解生成HMF反應的動力學進行了研究并建立了簡單的動力學模型，研究表明，總反應包括一個一級反應和兩個連續(xù)的零級反應。大量的研究致力于用酸和酶水解纖維素，但是從反應殘余液中分離產(chǎn)物和催化劑非常耗能。基于此生物質水解的實際過程，我們首次設計合成了磁性的固體酸催化劑以解決催化劑分離的問題，通過透射電鏡分析、X射線衍射分析和比表面積測定

4、顯示納米四氧化三鐵顆粒很好的被包裹在二氧化硅中，催化劑表現(xiàn)為高度有序的介孔結構。在催化效果方面，催化劑對不同的生物質原料包中國石油大學勝利學院?？飘厴I(yè)設計（論文）3theproblemwedesignedsynthesizedthemagicsulfuricsolidacidcatalystfthefirsttime.Thecatalystshowedhighperfmancefthehydrolysisofdifferentcarbo

5、hydratesincludingcellobiosestarchcelluloseevencncobsproducingglucoseyieldofupto96percentfromcellobiose50percentglucoseyieldwasobtainedfromamphouscellulose.Cncobwasedaslignocellulosefhydrolysiswhichgavethetotalreducingsug

6、ar(TRS)yieldof45%.Byusingthisnewcatalystwesavedanenergyconsumingprocesstoseparatethesolidacidconcentratetheglucose.Imptantlythecatalystcouldberecycledwithoutobviousdeactivation.KeyWds:BiomassCelluloseIonicliquid5hydroxym