木質(zhì)素催化轉(zhuǎn)化制備丁香醛的過程研究.pdf

1、木質(zhì)素自然界中廣泛存在的可再生資源，由于其具有復(fù)雜的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大規(guī)模的高值化利用受到了一定程度的限制。近年來將木質(zhì)素降解制備苯酚類和芳香醛類具有高附加值的產(chǎn)品成為了研究的熱點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素轉(zhuǎn)化過程的綠色化和高效化，本論文開展了以下研究:
　　首先，針對(duì)木質(zhì)素轉(zhuǎn)化過程可能引起的二次污染問題，選擇了具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的綠色試劑離子液體作為催化劑，對(duì)木質(zhì)素催化轉(zhuǎn)化制備丁香醛的過程進(jìn)行研究，考察木質(zhì)素種類及用量、離子液體種類及用

2、量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和pH值對(duì)制備丁香醛的影響。結(jié)果表明，加入麥草木質(zhì)素磺酸鈉0.20 g，二甲基亞砜50 mL，乙醇胺四氟硼酸鹽([MEA][BF4])離子液體0.20 g，反應(yīng)溫度160℃、反應(yīng)時(shí)間6h后丁香醛的收率最高，為9.45％;隨后用酸調(diào)節(jié)體系的pH值至4.35后進(jìn)行反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)丁香醛的收率與未調(diào)酸時(shí)的相比提高了55.80％。
　　其次，針對(duì)離子液體不易與反應(yīng)體系分離且生產(chǎn)成本較高的問題，以非均相易分離且成本較低的鈣鈦

3、礦型氧化物L(fēng)aB1-xCuxO3(B=Fe，Ni)為催化劑，研究了木質(zhì)素種類、催化劑種類及用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、堿濃度和O2壓力等實(shí)驗(yàn)條件對(duì)木質(zhì)素轉(zhuǎn)化后丁香醛收率的影響，得到最佳的反應(yīng)條件:脫堿的木質(zhì)素0.60 g，5.00 wt％θ環(huán)負(fù)載的LaFe0.2Cu0.8O3催化劑0.60 g，1.0 mol·L-1 NaOH溶液30 mL、反應(yīng)溫度160℃、O2壓力0.80 MPa、反應(yīng)時(shí)間2.5h，丁香醛的收率最高，為10.00％。<

4、br>　　隨后為提高木質(zhì)素產(chǎn)品的品質(zhì)，對(duì)不同方式預(yù)處理后的木質(zhì)素進(jìn)行結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的分析，考察固形物回收率(Rs)、重均分子量(Mw)、多分散系數(shù)(Pd)、酚羥基和羧基含量在木質(zhì)素預(yù)處理前后的變化，并用傅里葉變換紅外光譜對(duì)處理前后的樣品進(jìn)行表征。結(jié)果顯示微波預(yù)處理的Rs在80.00％以上，水熱預(yù)處理的Rs在65.00％以上;固液比1∶6(g/g)、處理60 min后微波處理后的酚羥基含量升高了5.26％，水熱處理后的酚羥基含量則提高了11.

5、10％;紅外光譜顯示預(yù)處理后的木質(zhì)素在1220 cm-1和1122 cm-1處的紫丁香基特征峰的吸收強(qiáng)度有所增大，為木質(zhì)素轉(zhuǎn)化制備更多的紫丁香基產(chǎn)品提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　最后將預(yù)處理后的木質(zhì)素在離子液體和鈣鈦礦型氧化物催化下反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理提高了目的產(chǎn)物的收率，且4.00％NaOH溶液微波預(yù)處理的工業(yè)木素在5 wt％θ環(huán)負(fù)載的LaFe0.2Cu0.8O3催化下轉(zhuǎn)化后丁香醛的收率相對(duì)較高，為7.60％。
　　本論文研究工作中的