基于NaOH全溶体系马尾松木质素分离及结构分析开题报告

 2021-08-09 00:08:50

1. 研究目的与意义

木质纤维原料是自然界储量最丰富的可再生资源,且木质素有很好的多分散性、阻燃性、耐溶剂性、热稳定性,其分子结构中含有多种活性官能团,且无毒、价廉,因此对其进行综合高效利用是广大研究工作者最关注的热点,目前就植物资源中主要化学成分的利用来说,绝大多数仍是基于各组分分离后再进行加工等利用。

本研究旨在探讨木质纤维原料中化学组分的综合全利用,制备新型材料的工艺路线,要充分利用原料中各组分,有许多问题需要研究,本课题主要针对马尾松木粉在NaOH水溶液中的溶解及其木质素分离与分析进行研究。

2. 国内外研究现状分析

目前能源与环境问题是制约发展的瓶颈之一,而传统工业,尤其是化学工业就普遍存在着能耗大、产率低、污染严重等缺点。世界范围内普遍使用的煤、石油等不可再生资源仍是主要的能量来源, 这些化石燃料的过度使用会导致地球环境进一步恶化, 因此开发绿色可再生能源是可持续发展的有效途径。相对于煤和石油等不可再生能源, 生物质能源具有储量大、可再生、绿色环保等优点, 有着广阔的开发和应用前景。据估计, 植物每年通过光合作用贮存的能量约为世界主要燃料消耗量10倍, 而其作为能源的利用率还不足1%。虽然利用淀粉、葡萄糖等粮食作物发酵生产乙醇的技术比较成熟, 但世界粮食的严重短缺又限制了这一技术的广泛应用。因此, 通过使用植物的主要组成成分木质纤维素这一丰富、廉价的可再生资源来制备乙醇、氢气和精细化工品等具有重要的经济和社会价值。

木质素,简称木素,含量仅次于纤维素及半纤维素,是第三大天然有机物是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的天然芳香族高分子化合物,也是自然界唯一可再生的芳香族化合物。木质素有很好的多分散性、阻燃性、耐溶剂性、热稳定性,其分子结构中含有多种活性官能团,且无毒、价廉,因此具有较高的利用价值。目前优质的木质素已被广泛应用,国际上已开发的木质素产品达200余种。植物通过光合作用合成木质素约500 亿t/a,且以每年200亿吨的速度再生,而全世界木材制浆产生的木质素达3000万t/a。

在不同的植物中, 木质纤维素的三种成分所占比例不同。总体上, 木质素含量约为5%~30%,纤维素含量约为30%~50%, 半纤维素含量约为10%~40%。细胞壁中的半纤维素和木质素通过共价键联结成网络结构, 纤维素镶嵌其中。木质素具有三种基本结构单元, 分别为紫丁香结构、愈创基结构和对羟苯基结构单元( 图1)

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1. 研究不同预处理对马尾松木粉各组分结构的影响;

2. 基于naoh水溶液全溶体系分离大豆秸秆木质素

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 研究创新点

不同于有机溶剂全溶体系与离子液体全溶体系,本研究采取一种新的全溶体系--NaOH水溶液全溶体系。NaOH水溶液全溶体系相比于有机溶剂全溶体系和离子液体全溶体系优点在于,其价格便宜、操作简单、全溶解时间短等。

若本研究成功,将为木质纤维素全溶体系领域提供一种新的方法、新的思路,让更多的学者关注与研究,以便为木质纤维素的大规模工业应用奠定基础。
剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

发小红书推广免费获取该资料资格。点击链接进入获取推广文案即可: Ai一键组稿 | 降AI率 | 降重复率 | 论文一键排版