離子液體[BMIm]Cl復(fù)合鹽酸催化降解木質(zhì)素的研究.pdf

1、木質(zhì)素作為自然界第二大類可代替石油、煤等化石燃料制備芳香族化合物的有機(jī)高分子化合物，卻因木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得研究者很少關(guān)注木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化并發(fā)現(xiàn)其潛在的價(jià)值和附加值。為了豐富木質(zhì)素的利用路線，本文做了三個(gè)方面的工作。
　　第一、木質(zhì)素的改性。首先，本文采用離子液體[BMIm]Cl復(fù)合鹽酸化學(xué)改性木質(zhì)素，其次運(yùn)用FT-IR、SEM和TGA等現(xiàn)代化學(xué)分析儀器對(duì)改性前后木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征，最后檢驗(yàn)了改性木質(zhì)素合成環(huán)氧樹脂

2、的反應(yīng)活性。FT-IR分析表明:改性的木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，其分子上的O-H含量增加，分子中C=C、C-O-C和C=O發(fā)生斷裂;SEM分析表明:木質(zhì)素分子的結(jié)構(gòu)和形貌由原木質(zhì)素的無(wú)定形、非晶體型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦男阅举|(zhì)素分子的塊狀的、晶體型結(jié)構(gòu)，且分子聚集尺寸增大;TGA分析表明:木質(zhì)素分子的熱穩(wěn)定性發(fā)生顯著變化，改性木質(zhì)素的熱穩(wěn)定性下降而親水性得到增強(qiáng);改性木質(zhì)素用于合成環(huán)氧樹脂的實(shí)驗(yàn)表明:改性木質(zhì)素的反應(yīng)活性得到增強(qiáng)，可以替代或部分替

3、代有毒試劑雙酚A。
　　第二、木質(zhì)素的降解。本文采用離子液體[BMIm]Cl復(fù)合鹽酸催化降解木質(zhì)素，分析了木質(zhì)素降解產(chǎn)物的GCMS譜圖，得出了木質(zhì)素降解產(chǎn)物分布在不同溶劑體積比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度條件下的變化規(guī)律，探究了木質(zhì)素降解產(chǎn)物分布受溶劑體積比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度的影響機(jī)理，給出了木質(zhì)素降解的最佳工藝條件。采用單因素控制變量法，本文研究溶劑體積比、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對(duì)木質(zhì)素降解實(shí)驗(yàn)的影響，發(fā)現(xiàn)三者的影響強(qiáng)弱是反應(yīng)溫度＞溶劑體

4、積比＞反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別應(yīng)控制在105-155℃和4-6h，且離子液體[BMIm]Cl復(fù)合鹽酸對(duì)木質(zhì)素的降解起到協(xié)同作用。
　　第三、木質(zhì)素的降解機(jī)理。本文在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，討論了三種具有代表性的木質(zhì)素降解機(jī)理，提出了一種新型的木質(zhì)素降解機(jī)理，通過(guò)分析木質(zhì)素降解產(chǎn)物的GCMS譜圖驗(yàn)證了這種新型的木質(zhì)素降解機(jī)理的合理性。這對(duì)研究木質(zhì)素的降解機(jī)理具有重要意義。
　　從木質(zhì)素的改性、木質(zhì)素的降解和木質(zhì)素的降解機(jī)理三個(gè)方