1. 研究目的与意义
我国是农业大国,稻秸资源非常丰富,年产量约为2.3亿吨,是一种数量巨大的可再生资源,且随着农作物单产的提高,秸秆产量也将随之增加。现阶段其用途大致有秸秆还田、牲畜饲料、代替能源工业原料、剩余秸秆就地焚烧或闲置,不仅污染环境还浪费资源。稻秸作为一种来源丰富且廉价的生物质原料,用于生产生物燃料及平台化合物,实现其高值化利用对建立可持续发展的能源体系、促进我国的经济发展和环境保护具有重大的意义。依据生物炼制的理念,采用低共熔离子液将稻秸中的各组分进行分离,使之成为制备化学产品的平台化合物,进而进行全组分利用,将有利于促进稻秸的高附加值利用。
2. 国内外研究现状分析
迄今为止,纤维素的离子液体溶剂通常为咪唑型离子液体,因为该类离子液体一般具有较好的热稳定性,且对纤维素降解程度较轻。离子液体阴离子多为卤素、乙酸根、甲酸根、烷基磷酸根等。此外,胆碱类离子液体与季铵盐的氯化物组合也被用于溶解纤维素,最近有人使用该溶剂实现了纤维素的快速溶解和去结晶化。与咪唑型离子液体相比,该类溶剂价格低廉,绿色环保,溶解速度更快,可于110℃在5~10min内溶解2%~6%(质量分数)的微晶纤维素,且易于回收再用,显示了一定的应用前景。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:本课题主要是研究尿素氯化胆碱离子液预处理(处理时间、处理温度、离子液与稻秸的比例)稻秸,分析稻秸的分离率、分离前后产物化学成分、形貌的变化规律,探讨尿素氯化胆碱离子液分离稻秸的机理。
计划安排:2015年1月-2015年2月完成论文的部分资料收集及开题报 告;
2015年3月-2015年5月完成实验并记录数据,对实验中产生的数据进行科学的统计和分析;
4. 研究创新点
尿素氯化胆碱离子液处理稻秸,系统优化了影响该项处理过程的关键因素(离子液的用量、反应温度、反应时间等),建立绿色、简便、高效、经济的具有工业化应用前景的木质纤维素生物质预处理工艺。
