李树媛:可见光催化剂用于木质素解聚的研究论文

李树媛:可见光催化剂用于木质素解聚的研究论文

本文主要研究内容

作者李树媛(2019)在《可见光催化剂用于木质素解聚的研究》一文中研究指出:随着自然资源逐渐的衰竭,人们对可再生资源越来越重视,一般可再生资源是指那些经过使用、消耗、加工、燃烧、废弃等程序后,仍能在一定周期内重复形成的、且具有自我更新的、自我复原的特性并且可持续被利用的一类自然资源或非自然资源。与不可再生资源相对应,是在可持续发展中应该加强建设、推广使用的绿色资源。生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形式,它一直是人类赖以生存的重要能源之一,是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,在整个能源系统中占有重要的地位。木质素是三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网状结构的生物高分子,存在于木质组织中,在木本植物中,木质素占25%,是世界上第二位最丰富的有机物。然而木质素复杂而稳定的化学键使木质素解聚成为了难题,常规催化解聚木质素的方法一般都需要高温或者高压条件,但一些如游离酚类和γ-醇类官能团却不能承受如此高的温度。为了解决这一问题,我们试图通过开发可见光下室温解聚木质素的方法解决上述问题,实现可持续发展的目标。本论文结合绿色化学倡导的节能环保,可持续发展的理念,将可见光应用于解聚木质素反应中,通过构建新型均相催化剂,实现了常温常压可见光条件下高效解聚木质素模型化合物的目标,并将其成功应用于解聚天然木质素结构单体的反应。另外,为了提高光的利用率以及探索光催化解聚木质素的工业应用前景,本文探究了在微反应器中光催化解聚木质素,调变了不同的条件以及尝试了解聚天然木质素。本论文中介绍的工作主要分为以下两个部分:1.为了有效缓解解聚天然木质素时对过渡金属催化剂的依赖,成功将一种非金属的有机小分子苝酰亚胺催化剂(PDI)应用于可见光条件下解聚木质素模型化合物反应中,得到了95%以上的转化率和得率,对于常见的几种木质素单体衍生物,苝酰亚胺催化剂PDI也表现出很好的解聚活性,产率能达到90%以上。除了活性测试之外,在论文中还通过同位素标记法自由基捕获法等手段探究了反应机理,推断甲酸和木质素模拟物通过氢键形成了中间物,随后光催化剂在光激发下产生的电子参与了断键过程。2.为了充分提高光的利用率,我们将微反应器和苝酰亚胺木质素的解聚结合在一起。通过探究得到微反应器在解聚木质素模拟物方面具有比间歇釜反应器更好的效果,在54分钟时微反应器反应中的转化率可以达到99%,而在间歇釜反应器中转化率只有20%左右。除此之外,还探究了微反应器的压力、流速、在反应器中的催化剂用量、DIPEA/HCOOH的加入量等因素对解聚木质素模拟物的影响,并且成功的尝试了微反应器解聚天然木质素的实验探究,在反应后不溶于乙酸乙酯的部分低至3.8%,这为天然木质素的工业化解聚提供了有利的支撑。

Abstract

sui zhao zi ran zi yuan zhu jian de cui jie ,ren men dui ke zai sheng zi yuan yue lai yue chong shi ,yi ban ke zai sheng zi yuan shi zhi na xie jing guo shi yong 、xiao hao 、jia gong 、ran shao 、fei qi deng cheng xu hou ,reng neng zai yi ding zhou ji nei chong fu xing cheng de 、ju ju you zi wo geng xin de 、zi wo fu yuan de te xing bing ju ke chi xu bei li yong de yi lei zi ran zi yuan huo fei zi ran zi yuan 。yu bu ke zai sheng zi yuan xiang dui ying ,shi zai ke chi xu fa zhan zhong ying gai jia jiang jian she 、tui an shi yong de lu se zi yuan 。sheng wu zhi neng ze shi tai yang neng yi hua xue neng xing shi chu cun zai sheng wu zhi zhong de neng liang xing shi ,ta yi zhi shi ren lei lai yi sheng cun de chong yao neng yuan zhi yi ,shi jin ci yu mei tan 、dan you 、tian ran qi zhi hou di si da neng yuan ,zai zheng ge neng yuan ji tong zhong zhan you chong yao de de wei 。mu zhi su shi san chong ben bing wan chan yuan tong guo mi jian he tan tan jian xiang hu lian jie xing cheng de ju you san wei wang zhuang jie gou de sheng wu gao fen zi ,cun zai yu mu zhi zu zhi zhong ,zai mu ben zhi wu zhong ,mu zhi su zhan 25%,shi shi jie shang di er wei zui feng fu de you ji wu 。ran er mu zhi su fu za er wen ding de hua xue jian shi mu zhi su jie ju cheng wei le nan ti ,chang gui cui hua jie ju mu zhi su de fang fa yi ban dou xu yao gao wen huo zhe gao ya tiao jian ,dan yi xie ru you li fen lei he γ-chun lei guan neng tuan que bu neng cheng shou ru ci gao de wen du 。wei le jie jue zhe yi wen ti ,wo men shi tu tong guo kai fa ke jian guang xia shi wen jie ju mu zhi su de fang fa jie jue shang shu wen ti ,shi xian ke chi xu fa zhan de mu biao 。ben lun wen jie ge lu se hua xue chang dao de jie neng huan bao ,ke chi xu fa zhan de li nian ,jiang ke jian guang ying yong yu jie ju mu zhi su fan ying zhong ,tong guo gou jian xin xing jun xiang cui hua ji ,shi xian le chang wen chang ya ke jian guang tiao jian xia gao xiao jie ju mu zhi su mo xing hua ge wu de mu biao ,bing jiang ji cheng gong ying yong yu jie ju tian ran mu zhi su jie gou chan ti de fan ying 。ling wai ,wei le di gao guang de li yong lv yi ji tan suo guang cui hua jie ju mu zhi su de gong ye ying yong qian jing ,ben wen tan jiu le zai wei fan ying qi zhong guang cui hua jie ju mu zhi su ,diao bian le bu tong de tiao jian yi ji chang shi le jie ju tian ran mu zhi su 。ben lun wen zhong jie shao de gong zuo zhu yao fen wei yi xia liang ge bu fen :1.wei le you xiao huan jie jie ju tian ran mu zhi su shi dui guo du jin shu cui hua ji de yi lai ,cheng gong jiang yi chong fei jin shu de you ji xiao fen zi bei xian ya an cui hua ji (PDI)ying yong yu ke jian guang tiao jian xia jie ju mu zhi su mo xing hua ge wu fan ying zhong ,de dao le 95%yi shang de zhuai hua lv he de lv ,dui yu chang jian de ji chong mu zhi su chan ti yan sheng wu ,bei xian ya an cui hua ji PDIye biao xian chu hen hao de jie ju huo xing ,chan lv neng da dao 90%yi shang 。chu le huo xing ce shi zhi wai ,zai lun wen zhong hai tong guo tong wei su biao ji fa zi you ji bu huo fa deng shou duan tan jiu le fan ying ji li ,tui duan jia suan he mu zhi su mo ni wu tong guo qing jian xing cheng le zhong jian wu ,sui hou guang cui hua ji zai guang ji fa xia chan sheng de dian zi can yu le duan jian guo cheng 。2.wei le chong fen di gao guang de li yong lv ,wo men jiang wei fan ying qi he bei xian ya an mu zhi su de jie ju jie ge zai yi qi 。tong guo tan jiu de dao wei fan ying qi zai jie ju mu zhi su mo ni wu fang mian ju you bi jian xie fu fan ying qi geng hao de xiao guo ,zai 54fen zhong shi wei fan ying qi fan ying zhong de zhuai hua lv ke yi da dao 99%,er zai jian xie fu fan ying qi zhong zhuai hua lv zhi you 20%zuo you 。chu ci zhi wai ,hai tan jiu le wei fan ying qi de ya li 、liu su 、zai fan ying qi zhong de cui hua ji yong liang 、DIPEA/HCOOHde jia ru liang deng yin su dui jie ju mu zhi su mo ni wu de ying xiang ,bing ju cheng gong de chang shi le wei fan ying qi jie ju tian ran mu zhi su de shi yan tan jiu ,zai fan ying hou bu rong yu yi suan yi zhi de bu fen di zhi 3.8%,zhe wei tian ran mu zhi su de gong ye hua jie ju di gong le you li de zhi cheng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自上海师范大学的李树媛,发表于刊物上海师范大学2019-06-17论文,是一篇关于可见光催化论文,苝酰亚胺催化剂论文,木质素解聚论文,均相催化论文,微反应器论文,上海师范大学2019-06-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自上海师范大学2019-06-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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