麥稈催化轉(zhuǎn)化制備乙酰丙酸.pdf

1、乙酰丙酸（LA）是一種重要的生物質(zhì)基化學(xué)品，以麥稈為原料制備LA對(duì)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)綜合高效利用具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。本課題以麥稈粉末（WSP）為原料，探討酸處理、堿處理、氧化處理和超聲處理對(duì)WSP處理結(jié)果的影響，以去除WSP中的木質(zhì)素為指標(biāo)，優(yōu)化WSP處理過程；制備催化劑SO3H/SiO2/Fe3O4，分析其結(jié)構(gòu)組成，利用其催化處理過的麥稈粉末（PWSP）制備LA，以LA的含量為指標(biāo)，考察不同反應(yīng)條件對(duì)其影響。再通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化制備LA的工藝，

2、考察催化劑的重復(fù)性，并對(duì)LA進(jìn)行提純。初步探索了麥稈制備LA的機(jī)理。
　　首先，對(duì)WSP處理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)酸處理能降低半纖維素含量，堿處理可以降低木質(zhì)素含量，氧化處理能降低木質(zhì)素和半纖維素含量，超聲處理能有效破壞纖維素分子中的氫鍵，還可以使WSP變得更加松散。較優(yōu)的處理?xiàng)l件為：堿性H2O2溶液中NaOH濃度為1 mol·L-1，H2O2濃度為1.5％。，H2O2與乙醇體積比1：1，處理時(shí)間3 h，處理溫度80℃，WSP用量5 g，

3、固液比1：20，WSP和溶液經(jīng)5min超聲處理。此條件下，木質(zhì)素脫除率可達(dá)到88.0%。
　　其次，以PWSP為原料，探究反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、催化劑用量和PWSP用量對(duì)LA含量的影響，通過正交實(shí)驗(yàn)確定較優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件：反應(yīng)時(shí)間45 min，反應(yīng)溫度200℃，去離子水80 mL，催化劑用量0.24 g，PWSP用量1.2 g。在此反應(yīng)條件下，LA的含量為16.24%。
　　最后，催化劑在第四次回收使用時(shí)，LA的含量達(dá)到第一次使用