麦草易溶LCC的分离及纯化任务书

 2022-02-17 20:53:04

全文总字数:4437字

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

我国麦草秸秆的储量巨大,但是对其的利用确相对较低,大部分秸秆被直接燃烧,所以对麦草的综合利用对我国有重大的意义。木质素-碳水化合物复合体是麦草中的一类高聚物,LCC活性丰富但应用不足,所以LCC应用潜力巨大。但是至今为止,研究人员都没有找到针对LCC高效、且结构变化低的分离分级方法。LiCl/DMSO木质纤维全溶体系可以有效地溶解纤维素、半纤维素和木素,而且加入再生溶液(如水,乙醇等)可以回收溶解的组分,也是近年开发的新型木质纤维全组分溶解体系,具有高效、反应条件温度等优点,可以作为农林生物质细胞壁的全组分改性、表征、分离的反应介质。LiCl/DMSO木质纤维全溶体系为农林生物质资源的绿色应用提供了崭新的平台,也为农林生物质在离子液体中的全组分溶解和分离提供了理论依据。

目前,我国农作物秸秆中的30%用作农用燃料,25%用作饲料,3%用作工业生产原料,7%直接还田,35%被露天焚烧或随意丢弃。焚烧秸秆不仅对环境造成了严重的污染,更浪费了大量的宝贵资源。如果对秸秆进行充分的利用,这将对生物质能源做出巨大的贡献。随着制浆造纸产业的进一步升级,以及技术的进步麦草秸秆在制浆、造纸领域所占比例可能会进一步提升。同时未来的制浆造纸工厂可能不再仅仅只是生产纸浆与纸张。生物炼制与制浆造纸的有机统一可以令我们更加进一步的开发麦草秸秆的潜力,高效且有代表性的分离麦草原料中的LCC是LCC大规模应用的首要前提,而透彻且准确的了解LCC的化学结构与物理性质,则是LCC大规模应用的重要条件。

Wang等在研究球磨时间对木质素结构的影响时提出了一种全新的木质纤维素全溶LiCl/DMSO溶剂体系。该溶剂体系的最大优点是行星球磨制备样品时,球磨时间可以缩短到2h,而且全溶时样品浓度可高达10%。这为分析木质素的全组分及从全溶体系中分离出木质纤维素细胞壁各组分提供了一个理想的溶剂体系。使用该溶剂体系得到的木质纤维素全溶组可以直接用紫外和核磁共振进行分析。从硝基苯氧化反应结果得知木粉通过2h球磨处理后木质素中苯环的结构变化非常小,臭氧降解反应也显示出木质素单体酯键β-O-4芳基醚键断裂产生的赤型、苏型结构比例的降低较少。所以,LiCl/DMSO溶剂体系为分析木质纤维中全组分或从全组分中分离各组分提供一种良好的溶剂。

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2. 参考文献(不低于12篇)

[1]孙振钧,孙永明.我国农业废弃物资源化与农村生物质能源利用的现状与发展[J].中国农业科技导报,2006,

8(1):6-13.

[2]王晓明,唐兰,赵黛青.中国生物质资源潜在可利用量评估[J].三峡环境与生态,2010,31(5):38-42.

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