硕士学位论文
作者姓名阮涛
学科专业化学工程
指导教师欧阳新平教授
所在学院化学与化工学院
论文提交日期2016年6月
Effect of solvent and lignin structure on the depolymerization of lignin
A Dissertation Submitted for the Degree of Master行动研究法
Candidate：Ruan Tao
Supervisor：Prof. Ouyang Xinping
South China University of Technology
Guangzhou, China两棵树的守望
分类号：TQ423 学校代号：10561 学号：201320117052
华南理工大学硕士学位论文
溶剂及木质素结构对木质素解聚的影响
作者姓名：阮涛指导教师姓名、职称：欧阳新平教授
申请学位级别：硕士学科专业名称：化学工程IFANY
研究方向：精细化工
论文提交日期：2016年 5 月 27日论文答辩日期：2016 年 6月 6日
学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日
答辩委员会成员：
主席：楼宏铭
维护国家五大安全
委员：杨东杰、庞煜霞、周明松、李远
2016.6.7
摘要
高速发展的现代工业急剧消耗化石资源和能源，而化石资源不可再生，过度使用对环境产生破坏，可再生的生物质资源和能源成为了社会可持续发展的必然。木质纤维素生物质资源丰富，可重复再生，目前利用生物质制备燃料和化学品已成为研究热点。在木质纤维素生物质中，纤维素和半纤维素可有效的转化为燃料乙醇和糖类平台化合物，而木质素由于结构复杂，成为木质纤维素生物质利用的瓶颈。木质素解聚制备单酚类化合物对于促进木质素的高值利用，进而促进整个木质纤维素生物质的利用，具有重要的意义。 灵石二中碱性水热解聚是木质素解聚以获得单酚类化合物的主要方法之一。论文在前期优化的CuO/Fe2(SO4)3
为催化剂的木质素的碱性过氧化氢氧化解聚体系的基础上，探讨了该体系解聚反应介质，包括水，甲醇，1,4-二氧六环，四氢呋喃，乙醇及其相互构成的混合溶剂对木质素解聚产物中单酚类化合物收率的影响。结果表明，在木质素的碱性水热解聚过程中，介质中适当的碱度和木质素在介质中良好的溶解度是获得高收率单酚类化合物的重要因素。当解聚反应体系的溶剂为1:1体积比的甲醇/水时，木质素解聚获得单酚类化合物的收率最高，达到17.92%。甲醇/水作溶剂时，不仅有效保证反应介质的碱度、木质素在反应介质中的溶解度，而且防止木质素的甲氧基的脱除，使单酚类化合物中S型结构的含量大，从而达到抑制解聚产物重新聚集的目的；抑制小分子酚类的重聚合，从而提高了单酚类化合物的收率。 手推车 艾青木质素因为来源不同，木质素结构和性质也不同，其解聚制备单酚的收率也不同。采用两种S和G结构单元含量不同的木质素，以乙醇为溶剂，甲酸为供氢溶剂，探究了不同反应温度下两种木质素的甲氧基含量对木质素解聚的影响。采用元素分析，红外光谱，2D-NMR，Py-GC-MS分析了两种木质素的结构。研究发现，麦草木质素中S型单体含量高于Sigma木质素中的S型单体含量；在相同反应条件下，解聚麦草木质素得到更高的单酚类化合物，说明S型单体含量较多的木质素更易解聚，其在0.3 g木质素，300 °C，2 h，20 mL乙醇，1 mL甲酸条件下，降解率和单酚类化合物的收率分别为86.4%和17.34% 。对比麦草木质素原料和其解聚产物中S与G比例，发现解聚产物中S/G比例显著大高于原料中的S/G，说明了含有较多S型单体的木质素更容易解聚。
关键词：木质素，溶剂，单酚类化合物，S，G比例
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