木質素催化轉化制備丁香醛的過程研究.pdf

1、木質素自然界中廣泛存在的可再生資源，由于其具有復雜的三維網(wǎng)狀結構，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。為實現(xiàn)木質素轉化過程的綠色化和高效化，本論文開展了以下研究:
　　首先，針對木質素轉化過程可能引起的二次污染問題，選擇了具有結構穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的綠色試劑離子液體作為催化劑，對木質素催化轉化制備丁香醛的過程進行研究，考察木質素種類及用量、離子液體種類及用

2、量、反應溫度、反應時間和pH值對制備丁香醛的影響。結果表明，加入麥草木質素磺酸鈉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，反應溫度160℃、反應時間6h后丁香醛的收率最高，為9.45％;隨后用酸調節(jié)體系的pH值至4.35后進行反應，發(fā)現(xiàn)丁香醛的收率與未調酸時的相比提高了55.80％。
　　其次，針對離子液體不易與反應體系分離且生產(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LaB1-xCuxO3(B=Fe，Ni)為催化劑，研究了木質素種類、催化劑種類及用量、反應溫度、反應時間、堿濃度和O2壓力等實驗條件對木質素轉化后丁香醛收率的影響，得到最佳的反應條件:脫堿的木質素0.60 g，5.00 wt％θ環(huán)負載的LaFe0.2Cu0.8O3催化劑0.60 g，1.0 mol·L-1 NaOH溶液30 mL、反應溫度160℃、O2壓力0.80 MPa、反應時間2.5h，丁香醛的收率最高，為10.00％。<

4、br>　　隨后為提高木質素產(chǎn)品的品質，對不同方式預處理后的木質素進行結構和性質的分析，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素預處理前后的變化，并用傅里葉變換紅外光譜對處理前后的樣品進行表征。結果顯示微波預處理的Rs在80.00％以上，水熱預處理的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％;紅外光譜顯示預處理后的木質素在1220 cm-1和1122 cm-1處的紫丁香基特征峰的吸收強度有所增大，為木質素轉化制備更多的紫丁香基產(chǎn)品提供了結構基礎。
　　最后將預處理后的木質素在離子液體和鈣鈦礦型氧化物催化下反應，發(fā)現(xiàn)預處理提高了目的產(chǎn)物的收率，且4.00％NaOH溶液微波預處理的工業(yè)木素在5 wt％θ環(huán)負載的LaFe0.2Cu0.8O3催化下轉化后丁香醛的收率相對較高，為7.60％。
　　本論文研究工作中的