2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、在我國,玉米秸稈因其可再生性、含量豐富和在自然界分布廣泛在生物轉(zhuǎn)化生物乙醇、化學(xué)品和生物材料領(lǐng)域引起了越來越多的關(guān)注。眾所周知,生物質(zhì)材料主要由纖維素(40~55%)、半纖維素(25~35%)和木質(zhì)素(20~30%)組成,其中半纖維素是一組復(fù)合聚糖的總稱,包括木聚糖、葡聚糖等。本論文對(duì)玉米秸稈中的半纖維素進(jìn)行了分離,并通過現(xiàn)代分析儀器離子色譜、傅里葉紅外色譜、核磁共振以及熱重分析儀等對(duì)分離的半纖維素進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,研究結(jié)果可為后續(xù)半纖維

2、素的轉(zhuǎn)化利用奠定理論基礎(chǔ)。
  首先對(duì)玉米秸稈進(jìn)行了組分分析,并采用熱水法對(duì)玉米秸稈半纖維素進(jìn)行了提取。結(jié)果表明,纖維素是玉米秸稈的主要成分占39.08%,其次是半纖維素占29.5%,木素含量為18.9%。采用水熱法提取玉米秸稈中的半纖維素,優(yōu)化的較佳條件為170℃和50 min。此條件下酸解后的預(yù)提取液中木糖含量達(dá)最高值24.7%,而半纖維素的降解產(chǎn)物和木素含量相對(duì)較低。
  采用了三種不同的方法對(duì)玉米秸稈中的半纖維素進(jìn)行

3、了分離提取。用10%KOH抽提玉米秸稈半纖維素,不同濃度的乙醇溶液將半纖維素進(jìn)行分級(jí)分離。高濃度乙醇可將分枝度高的半纖維素分離出來,低濃度的乙醇可將分枝度低的半纖維素分離出來。FTIR和核磁分析可知,玉米秸稈半纖維素主鏈為β-D-吡喃式木糖,側(cè)鏈則由L-呋喃式阿拉伯糖和4-O-甲基葡萄糖醛酸組成。
  水和不同濃度堿溶液對(duì)玉米秸稈半纖維素進(jìn)行連續(xù)抽提可分離出74%的半纖維素。熱水抽提可得到富含支鏈的半纖維素,堿抽提得到的半纖維素的

4、分枝度較低。適當(dāng)增加堿溶液濃度可得到直鏈型的半纖維素。堿溶半纖維素H1.5中含有一定量的L-阿拉伯糖基和4-O-甲基-葡萄糖醛酸基側(cè)鏈。熱重分析表明水溶半纖維素的熱穩(wěn)定性高于堿溶半纖維素。對(duì)于堿溶半纖維素,適當(dāng)提高堿溶液濃度能夠得到熱穩(wěn)定性較高的堿溶半纖維素。
  以二甲基亞砜、二氧六環(huán)-三乙胺、飽和氫氧化鋇、1M KOH、1M NaOH和3M KOH溶液連續(xù)抽提已脫除木質(zhì)素的玉米秸稈,半纖維素抽提率達(dá)88.5%。二甲基亞砜和二氧

5、六環(huán)-三乙胺抽提出的半纖維素更好的保留了支鏈糖基,含有較多的支鏈結(jié)構(gòu)。無機(jī)堿溶液抽提的半纖維素為直鏈型的半纖維素。二甲基亞砜抽提的半纖維素為含有乙?;腖-阿拉伯糖基和4-O-甲基-葡萄糖醛酸基作為側(cè)鏈的聚木糖半纖維素。熱重分析表明堿溶半纖維素的熱穩(wěn)定性高于有機(jī)溶劑抽提所得半纖維素。
  將玉米芯水解殘?jiān)D(zhuǎn)化為含有高能量的資源是對(duì)農(nóng)林廢棄生物質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化利用。水熱碳化技術(shù)被用來生產(chǎn)高熱值的水熱焦炭。結(jié)果表明在水熱碳化溫度230℃,

6、保溫時(shí)間1.5 h時(shí),水熱焦炭的熱值比玉米芯水解殘?jiān)黾恿?7%。然而再延長水熱碳化保溫時(shí)間對(duì)水熱焦炭熱值的影響較小。H/C和O/C比值的降低說明水熱碳化過程中發(fā)生了脫氧和脫碳的反應(yīng)。水熱焦炭的化學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的分析由FT-IR,TG/DTG,和XRD測(cè)定,結(jié)果表明脫水和脫羧是水熱碳化過程中主要的反應(yīng)。此水熱碳化過程可以在較溫和的條件下將玉米芯水解殘?jiān)D(zhuǎn)化為高熱值的水熱焦炭。
  最后探討了用水熱焦炭制備高比表面積的活性炭,在較

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