木質(zhì)素水熱轉(zhuǎn)化制取酚型化合物的研究.pdf

1、當(dāng)前煤、石油和天然氣等化石燃料日益緊張，尋求一種可再生、價(jià)格低廉，儲(chǔ)備和含量豐富的替代資源受到廣泛的關(guān)注。本文針對(duì)這一熱點(diǎn)課題，從制漿過(guò)程形成的黑液中酸析出堿木素，并將其與其他常見(jiàn)的木素樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)的對(duì)比與表征，最終利用水熱轉(zhuǎn)化技術(shù)（亞臨界和超臨界條件下）使其轉(zhuǎn)化成高附加值的化學(xué)品（酚型化學(xué)品）。
　　本研究在亞臨界水熱轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)中，轉(zhuǎn)化的反應(yīng)溫度和溶劑體系的濃度（乙醇濃度）明顯的影響著堿木素的轉(zhuǎn)化率和酚型產(chǎn)物的得率，而反應(yīng)的停留

2、時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)化影響相對(duì)較弱。當(dāng)在最優(yōu)的轉(zhuǎn)化條件下（反應(yīng)溫度310℃，反應(yīng)停留時(shí)間30 min，乙醇濃度為25％），主要的酚型產(chǎn)物得率達(dá)到最高，苯酚4.25mg/g，4-甲基愈創(chuàng)木酚2.93mg/g，3，5-二甲氧基苯乙酮0.78 mg/g，1，2，4-三甲氧基苯2.47 mg/g和4-甲氧基-2，6-二羥基苯乙酮2.47 mg/g。除此之外，在反應(yīng)溫度為310℃，反應(yīng)停留時(shí)間為60min的純水條件下，愈創(chuàng)木酚和2，6-二甲氧基苯酚的得率最高

3、分別為11.87 mg/g和12.17mg/g。為了對(duì)比堿木素(AL)在超臨界條件下轉(zhuǎn)化酚型產(chǎn)物的潛力，實(shí)驗(yàn)引入了玉米芯水解殘?jiān)舅?XRL)和玉米桿水解殘?jiān)舅?ERL)進(jìn)行轉(zhuǎn)化性能的對(duì)比。采用元素分析、傅里葉紅外光譜（FT－IR）、核磁共振-磷譜定量（31P-NMR）等分析技術(shù)對(duì)三種木素的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析與表征。分析結(jié)果表明，AL由于在蒸煮過(guò)程中受到強(qiáng)堿的影響，結(jié)構(gòu)破壞程度較大，轉(zhuǎn)化性能最低。AL中主要由愈創(chuàng)木基丙烷和紫丁香基

4、丙烷兩種結(jié)構(gòu)單元，對(duì)羥基苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元很少。在轉(zhuǎn)化性能上，AL的活性較低，產(chǎn)生的總酚含量（<9%，占原始木素的質(zhì)量比）少于XRL和ERL（二者最多可以產(chǎn)生14%）。在產(chǎn)物的種類(lèi)上，AL更多的產(chǎn)生出S型產(chǎn)物（如2,6-二甲氧基苯酚），而XRL產(chǎn)物更傾向H型產(chǎn)物（如苯酚和4-乙基苯酚）。在375℃的反應(yīng)溫度下，此時(shí)反應(yīng)的停留時(shí)間對(duì)木素的轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的得率都有更明顯的影響，且最優(yōu)的停留時(shí)間為30 min。在最優(yōu)的轉(zhuǎn)化條件下，愈創(chuàng)木酚和2,