| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 1 绪论 | 第16-44页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-20页 |
| 1.2 生物质催化水解反应的研究现状 | 第20-29页 |
| 1.2.1 生物质结构组成 | 第20-23页 |
| 1.2.2 酸催化水解反应机理 | 第23-26页 |
| 1.2.3 液体酸催化水解应用现状 | 第26-27页 |
| 1.2.4 固体酸催化水解应用现状 | 第27-29页 |
| 1.3 生物质碳基固体酸的研究现状 | 第29-37页 |
| 1.3.1 原料种类 | 第30-33页 |
| 1.3.2 制备方法 | 第33-34页 |
| 1.3.3 催化剂性能的提升 | 第34-36页 |
| 1.3.4 催化剂活性评价方法 | 第36页 |
| 1.3.5 促进水解反应的辅助方法 | 第36-37页 |
| 1.4 生物质水解反应介质及条件 | 第37-41页 |
| 1.4.1 水热条件 | 第37-38页 |
| 1.4.2 高温液态水 | 第38-39页 |
| 1.4.3 有机溶剂 | 第39页 |
| 1.4.4 离子液体 | 第39-41页 |
| 1.5 本文研究内容及结构 | 第41-44页 |
| 2 实验系统和方法 | 第44-56页 |
| 2.1 引言 | 第44页 |
| 2.2 实验主要试剂与生物质原料 | 第44-45页 |
| 2.2.1 实验试剂 | 第44-45页 |
| 2.2.2 生物质原料 | 第45页 |
| 2.3 实验仪器及设备 | 第45-46页 |
| 2.4 固体酸催化剂的制备 | 第46-48页 |
| 2.4.1 生物质碳基固体酸 | 第46-47页 |
| 2.4.2 分子筛固体酸催化剂 | 第47-48页 |
| 2.5 催化剂表征 | 第48-52页 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD) | 第48-49页 |
| 2.5.2 比表面积(BET)及孔径分布 | 第49页 |
| 2.5.3 扫描电镜(SEM) | 第49-50页 |
| 2.5.4 傅里叶红外光谱(FT-IR) | 第50-51页 |
| 2.5.5 X射线光电子能谱(XPS) | 第51页 |
| 2.5.6 氨气程序升温脱附实验(NH3-TPD) | 第51-52页 |
| 2.6 实验装置、操作及分析方法 | 第52-55页 |
| 2.6.1 水解反应装置与操作步骤 | 第52-53页 |
| 2.6.2 水解产物高效液相色谱(HPLC)分析 | 第53页 |
| 2.6.3 水解产物气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析 | 第53-54页 |
| 2.6.4 水解产物计算方法 | 第54-55页 |
| 2.6.5 生物质原料分析方法 | 第55页 |
| 2.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 3 生物质碳基固体酸催化剂的制备研究 | 第56-76页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 实验材料与方法 | 第56页 |
| 3.3 催化剂活性的影响因素 | 第56-66页 |
| 3.3.1 炭化温度 | 第56-58页 |
| 3.3.2 炭化时间 | 第58-59页 |
| 3.3.3 磺化温度 | 第59-62页 |
| 3.3.4 磺化时间 | 第62-63页 |
| 3.3.5 响应面实验 | 第63-66页 |
| 3.4 不同原料制备生物质碳基固体酸 | 第66-72页 |
| 3.4.1 组分及元素分析 | 第66-68页 |
| 3.4.2 炭化后性能比较 | 第68-69页 |
| 3.4.3 磺化后性能比较 | 第69-71页 |
| 3.4.4 水解反应结果 | 第71-72页 |
| 3.5 催化剂制备机理分析 | 第72-74页 |
| 3.6 本章小结 | 第74-76页 |
| 4 生物质碳基固体酸催化水解反应的研究 | 第76-86页 |
| 4.1 引言 | 第76-77页 |
| 4.2 实验材料与方法 | 第77页 |
| 4.3 实验结果与讨论 | 第77-84页 |
| 4.3.1 对不同反应底物的催化活性 | 第77-78页 |
| 4.3.2 水解反应条件对催化活性的影响 | 第78-81页 |
| 4.3.3 催化剂的重复使用性能 | 第81页 |
| 4.3.4 与传统固体酸催化剂的性能对比 | 第81-82页 |
| 4.3.5 催化纤维素水相水解及机理分析 | 第82-84页 |
| 4.4 本章小结 | 第84-86页 |
| 5 离子液体中生物质碳基固体酸催化纤维素降解的研究 | 第86-94页 |
| 5.1 引言 | 第86-87页 |
| 5.2 实验材料与方法 | 第87页 |
| 5.3 实验结果与讨论 | 第87-93页 |
| 5.3.1 生物质碳基固体酸与纤维素在离子液体中的稳定性 | 第87-88页 |
| 5.3.2 水解反应条件对催化活性的影响 | 第88-93页 |
| 5.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 6 生物质碳基固体酸催化生物质水解的研究 | 第94-103页 |
| 6.1 引言 | 第94页 |
| 6.2 实验材料与方法 | 第94-95页 |
| 6.3 实验结果与讨论 | 第95-101页 |
| 6.3.1 不同生物质的水解产物比较 | 第95-97页 |
| 6.3.2 同生物质底物反应前后的XRD比较 | 第97-100页 |
| 6.3.3 同生物质底物反应前后的SEM形态比较 | 第100-101页 |
| 6.4 本章总结 | 第101-103页 |
| 7 生物质碳基固体酸催化纤维素及生物质水解的机理分析 | 第103-116页 |
| 7.1 引言 | 第103页 |
| 7.2 离子液体溶解纤维素机理 | 第103-105页 |
| 7.3 离子液体中纤维素水解 | 第105-111页 |
| 7.3.1 纤维素的结构 | 第105-106页 |
| 7.3.2 纤维素水解产物分布 | 第106-108页 |
| 7.3.3 纤维素水解途径分析 | 第108-111页 |
| 7.4 离子液体中生物质水解 | 第111-115页 |
| 7.4.1 生物质组分在离子液体中的分离 | 第111-112页 |
| 7.4.2 半纤维素的降解机理 | 第112-115页 |
| 7.5 本章总结 | 第115-116页 |
| 8 全文总结与展望 | 第116-119页 |
| 8.1 全文主要内容 | 第116-118页 |
| 8.2 本文主要创新点 | 第118页 |
| 8.3 本文不足之处与研究展望 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-138页 |
| 作者简历 | 第138页 |
