| 摘要 | 第5-8页 |
| Abstract | 第8-12页 |
| 第一章 绪论 | 第22-41页 |
| 1.1 引言 | 第22页 |
| 1.2 木质纤维素生物质的化学成分 | 第22-24页 |
| 1.2.1 纤维素 | 第22-23页 |
| 1.2.2 半纤维素 | 第23页 |
| 1.2.3 木质素 | 第23-24页 |
| 1.3 木质纤维素生物质制备能源及高附加值化学品的主要途径 | 第24-28页 |
| 1.3.1 生物法 | 第24-25页 |
| 1.3.2 机械法 | 第25页 |
| 1.3.3 热化学法 | 第25-28页 |
| 1.3.3.1 气化 | 第26页 |
| 1.3.3.2 热解 | 第26-27页 |
| 1.3.3.3 液化 | 第27-28页 |
| 1.4 木质纤维素生物质制备呋喃类化学品的研究 | 第28-31页 |
| 1.4.1 基于纤维素的呋喃类化学品的制备 | 第28-29页 |
| 1.4.2 基于半纤维素的呋喃类化学品的制备 | 第29-31页 |
| 1.5 糠醛生产的研究进展 | 第31-36页 |
| 1.5.1 糠醛的生产工艺 | 第31-32页 |
| 1.5.1.1 一步法生产工艺 | 第31页 |
| 1.5.1.2 两步法生产工艺 | 第31-32页 |
| 1.5.2 糠醛生产的催化剂 | 第32-34页 |
| 1.5.2.1 均相催化剂 | 第32页 |
| 1.5.2.2 异相催化剂 | 第32-34页 |
| 1.5.3 糠醛生产的反应体系 | 第34-36页 |
| 1.5.3.1 单相体系 | 第34-35页 |
| 1.5.3.2 两相体系 | 第35-36页 |
| 1.6 催化半纤维素制备糠醛的基本原理 | 第36-38页 |
| 1.6.1 木质纤维素生物质中半纤维素水解的反应机理 | 第36-37页 |
| 1.6.2 戊糖转化成糠醛的反应机理 | 第37-38页 |
| 1.7 选题的目的、意义和主要研究内容 | 第38-41页 |
| 1.7.1 选题的目的与意义 | 第38-39页 |
| 1.7.2 主要研究内容 | 第39-41页 |
| 第二章 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的制备及其催化生物质生成糠醛的研究 | 第41-93页 |
| 2.1 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的制备及其光催化木糖为糠醛的研究 | 第41-53页 |
| 2.1.1 引言 | 第41-42页 |
| 2.1.2 实验原料和方法 | 第42-44页 |
| 2.1.2.1 实验原料及仪器 | 第42页 |
| 2.1.2.1.1 实验原料 | 第42页 |
| 2.1.2.1.2 实验仪器 | 第42页 |
| 2.1.2.2 催化剂的制备 | 第42-43页 |
| 2.1.2.2.1 TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的制备 | 第42页 |
| 2.1.2.2.2 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的制备 | 第42-43页 |
| 2.1.2.3 催化剂的表征 | 第43-44页 |
| 2.1.2.3.1 XRD分析 | 第43页 |
| 2.1.2.3.2 FT-IR分析 | 第43页 |
| 2.1.2.3.3 TGA分析 | 第43页 |
| 2.1.2.3.4 BET分析 | 第43页 |
| 2.1.2.3.5 UV-vis分析 | 第43页 |
| 2.1.2.3.6 NH_3-TPD分析 | 第43-44页 |
| 2.1.2.3.7 Pyridine FT-IR分析 | 第44页 |
| 2.1.2.4 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)光催化木糖生成糠醛 | 第44页 |
| 2.1.2.5 产物检测与分析 | 第44页 |
| 2.1.3 结果与讨论 | 第44-52页 |
| 2.1.3.1 催化剂SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的表征 | 第44-49页 |
| 2.1.3.1.1 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的XRD表征 | 第44-45页 |
| 2.1.3.1.2 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的FT-IR表征 | 第45-46页 |
| 2.1.3.1.3 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的TGA表征 | 第46-47页 |
| 2.1.3.1.4 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的UV-vis表征 | 第47页 |
| 2.1.3.1.5 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的NH_3~-TPD表征 | 第47-48页 |
| 2.1.3.1.6 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)的Pyridine FT-IR表征 | 第48-49页 |
| 2.1.3.2 SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)光催化木糖生成糠醛 | 第49-52页 |
| 2.1.3.2.1 光照、硫酸根、La~(3+)对SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)催化性能的影响 | 第49-51页 |
| 2.1.3.2.2 硫酸根浸渍浓度对SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)催化性能的影响 | 第51页 |
| 2.1.3.2.3 La~(3+)离子含量对SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)催化性能的影响 | 第51-52页 |
| 2.1.4 结论 | 第52-53页 |
| 2.2 两相体系中SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)催化木糖生成糠醛的研究 | 第53-62页 |
| 2.2.1 引言 | 第53-54页 |
| 2.2.2 实验原料和方法 | 第54-55页 |
| 2.2.2.1 实验原料和仪器 | 第54-55页 |
| 2.2.2.1.1 实验原料 | 第54-55页 |
| 2.2.2.1.2 实验仪器 | 第55页 |
| 2.2.2.2 两相体系中催化木糖生成糠醛 | 第55页 |
| 2.2.2.3 催化剂重复利用 | 第55页 |
| 2.2.2.4 产物检测与分析 | 第55页 |
| 2.2.3 结果与讨论 | 第55-61页 |
| 2.2.3.1 两相体系的组成对糠醛生成的影响 | 第55-57页 |
| 2.2.3.2 两相体系中助剂添加量对糠醛生成的影响 | 第57-58页 |
| 2.2.3.3 木糖浓度对糠醛生成的影响 | 第58-59页 |
| 2.2.3.4 水相和有机相体积比对糠醛生成的影响 | 第59页 |
| 2.2.3.5 反应温度和时间对糠醛生成的影响 | 第59-61页 |
| 2.2.3.6 催化剂的重复利用性研究 | 第61页 |
| 2.2.4 结论 | 第61-62页 |
| 2.3 玉米芯半纤维素的分离提纯及其理化性质对糠醛生成的影响 | 第62-78页 |
| 2.3.1 引言 | 第62-63页 |
| 2.3.2 实验原料和方法 | 第63-67页 |
| 2.3.2.1 实验原料及仪器 | 第63页 |
| 2.3.2.1.1 实验原料 | 第63页 |
| 2.3.2.1.2 实验仪器 | 第63页 |
| 2.3.2.2 玉米芯半纤维素的分离提纯 | 第63-65页 |
| 2.3.2.3 玉米芯半纤维素的理化性质分析 | 第65-66页 |
| 2.3.2.3.1 半纤维素表征 | 第65页 |
| 2.3.2.3.2 半纤维素分子量的检测 | 第65页 |
| 2.3.2.3.3 半纤维素化学组成的检测 | 第65-66页 |
| 2.3.2.4 催化半纤维素生成糠醛 | 第66页 |
| 2.3.2.5 产物检测与分析 | 第66-67页 |
| 2.3.3 结果与讨论 | 第67-77页 |
| 2.3.3.1 水溶性聚糖和碱溶性半纤维素得率 | 第67-68页 |
| 2.3.3.2 水溶性聚糖和碱溶性半纤维素的化学组成 | 第68-70页 |
| 2.3.3.3 分子量分析 | 第70-71页 |
| 2.3.3.4 FT-IR分析 | 第71-72页 |
| 2.3.3.5 热重分析 | 第72-74页 |
| 2.3.3.6 玉米芯半纤维素的~1H和~(13)C NMR分析 | 第74-75页 |
| 2.3.3.7 两相体系中SO_4~(2-)/TiO_2-ZrO_2/La~(3+)催化木聚糖生成糠醛 | 第75-77页 |
| 2.3.4 结论 | 第77-78页 |
| 2.4 固体酸水热转化玉米芯生成木糖和糠醛的研究 | 第78-93页 |
| 2.4.1 引言 | 第78-79页 |
| 2.4.2 实验原料和方法 | 第79-82页 |
| 2.4.2.1 实验原料及仪器 | 第79-80页 |
| 2.4.2.1.1 实验原料 | 第79页 |
| 2.4.2.1.2 实验仪器 | 第79-80页 |
| 2.4.2.2 固体酸水热转化玉米芯生成木糖和糠醛 | 第80-81页 |
| 2.4.2.3 液体产物分析 | 第81页 |
| 2.4.2.3.1 甲酸、乙酰丙酸、糠醛和 5-羟甲基糠醛的检测 | 第81页 |
| 2.4.2.3.2 单糖的检测 | 第81页 |
| 2.4.2.4 固体产物分析 | 第81-82页 |
| 2.4.2.4.1 XRD分析 | 第81页 |
| 2.4.2.4.2 SEM分析 | 第81页 |
| 2.4.2.4.3 BET分析 | 第81页 |
| 2.4.2.4.4 固体~(13)C NMR分析 | 第81-82页 |
| 2.4.2.4.5 元素分析 | 第82页 |
| 2.4.2.4.6 组分分析 | 第82页 |
| 2.4.3 结果与讨论 | 第82-92页 |
| 2.4.3.1 液体产物分析 | 第82-86页 |
| 2.4.3.1.1 固体酸催化剂对水解液成分的影响 | 第82-83页 |
| 2.4.3.1.2 反应温度和时间对水解液成分的影响 | 第83-85页 |
| 2.4.3.1.3 玉米芯和水的比例对水解液成分的影响 | 第85-86页 |
| 2.4.3.2 固体产物分析 | 第86-92页 |
| 2.4.3.2.1 固体残渣形貌分析 | 第86-87页 |
| 2.4.3.2.2 固体残渣比表面积和孔结构分析 | 第87页 |
| 2.4.3.2.3 固体残渣XRD分析 | 第87-88页 |
| 2.4.3.2.4 固体残渣~(13)C NMR分析 | 第88-90页 |
| 2.4.3.2.5 固体残渣的成分分析 | 第90-92页 |
| 2.4.4 结论 | 第92-93页 |
| 第三章 Sn-MMT的制备及其催化生物质生成糠醛的研究 | 第93-123页 |
| 3.1 Sn-MMT的制备及其催化木糖和半纤维素生成糠醛 | 第93-106页 |
| 3.1.1 前言 | 第93-94页 |
| 3.1.2 实验原料和方法 | 第94-96页 |
| 3.1.2.1 实验原料及仪器 | 第94-95页 |
| 3.1.2.1.1 实验原料 | 第94-95页 |
| 3.1.2.1.2 实验仪器 | 第95页 |
| 3.1.2.2 催化剂的制备 | 第95页 |
| 3.1.2.3 催化剂的表征 | 第95页 |
| 3.1.2.4 催化木糖和半纤维素生成糠醛 | 第95-96页 |
| 3.1.3 结果与讨论 | 第96-105页 |
| 3.1.3.1 催化剂的表征 | 第96-98页 |
| 3.1.3.2 不同催化剂、助剂以及反应体系对木糖转化生成糠醛的影响 | 第98-101页 |
| 3.1.3.3 反应温度和时间对催化木糖生成糠醛的影响 | 第101-102页 |
| 3.1.3.4 腐殖物来源 | 第102-103页 |
| 3.1.3.5 催化剂的重复利用性能研究 | 第103页 |
| 3.1.3.6 催化半纤维素生成糠醛 | 第103-105页 |
| 3.1.4 结论 | 第105-106页 |
| 3.2 微波水热处理玉米芯水解液成分与糠醛产率之间的关系 | 第106-123页 |
| 3.2.1 前言 | 第106-107页 |
| 3.2.2 实验原料和方法 | 第107-109页 |
| 3.2.2.1 实验原料及仪器 | 第107-108页 |
| 3.2.2.1.1 实验原料 | 第107页 |
| 3.2.2.1.2 实验仪器 | 第107-108页 |
| 3.2.2.2 微波水热处理玉米芯 | 第108页 |
| 3.2.2.3 水解液中沉淀醇不溶性半纤维素 | 第108页 |
| 3.2.2.4 两相体系中Sn-MMT催化水解液生成糠醛 | 第108页 |
| 3.2.2.5 产物分析 | 第108-109页 |
| 3.2.3 结果与讨论 | 第109-122页 |
| 3.2.3.1 微波水热处理玉米芯过程中半纤维素的溶出和解聚规律 | 第109-119页 |
| 3.2.3.2 两相体系中Sn-MMT催化水解液生成糠醛 | 第119-122页 |
| 3.2.4 结论 | 第122-123页 |
| 第四章 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的制备及其催化生物质生成糠醛的研究 | 第123-149页 |
| 4.1 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的制备及其催化木糖和半纤维素生成糠醛 | 第123-138页 |
| 4.1.1 前言 | 第123页 |
| 4.1.2 实验原料和方法 | 第123-125页 |
| 4.1.2.1 实验原料及仪器 | 第123-124页 |
| 4.1.2.1.1 实验原料 | 第123-124页 |
| 4.1.2.1.2 实验仪器 | 第124页 |
| 4.1.2.2 催化剂的制备 | 第124页 |
| 4.1.2.2.1 SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的制备 | 第124页 |
| 4.1.2.2.2 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的制备 | 第124页 |
| 4.1.2.3 催化剂的表征 | 第124页 |
| 4.1.2.4 两相体系中催化木糖和半纤维素生成糠醛 | 第124-125页 |
| 4.1.2.4.1 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)催化木糖生成糠醛 | 第124-125页 |
| 4.1.2.4.2 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)催化半纤维素生成糠醛 | 第125页 |
| 4.1.2.5 催化剂的重复利用 | 第125页 |
| 4.1.2.6 产物检测与分析 | 第125页 |
| 4.1.3 结果与讨论 | 第125-137页 |
| 4.1.3.1 催化剂SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的表征 | 第125-130页 |
| 4.1.3.1.1 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的XRD表征 | 第125-126页 |
| 4.1.3.1.2 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的FT-IR表征 | 第126-127页 |
| 4.1.3.1.3 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的TGA表征 | 第127-128页 |
| 4.1.3.1.4 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的NH_3-TPD表征 | 第128-129页 |
| 4.1.3.1.5 SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的吡啶FT-IR表征 | 第129-130页 |
| 4.1.3.2 两相体系中催化木糖生成糠醛 | 第130-135页 |
| 4.1.3.2.1 催化剂组分对糠醛生成的影响 | 第130-131页 |
| 4.1.3.2.2 不同煅烧温度和时间对SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)催化性能的影响 | 第131页 |
| 4.1.3.2.3 木糖初始浓度对糠醛生成的影响 | 第131-132页 |
| 4.1.3.2.4 两相体系中不同溶剂比对糠醛生成的影响 | 第132-133页 |
| 4.1.3.2.5 不同反应温度和时间对糠醛生成的影响 | 第133-134页 |
| 4.1.3.2.6 催化剂SO_4~(2-)/SiO_2-Al_2O_3/La~(3+)的重复利用性能研究 | 第134-135页 |
| 4.1.3.3 两相体系中催化半纤维素生成糠醛 | 第135-137页 |
| 4.1.4 结论 | 第137-138页 |
| 4.2 不同机械预处理方式对催化水热处理玉米芯影响的研究 | 第138-149页 |
| 4.2.1 前言 | 第138-139页 |
| 4.2.2 实验原料和方法 | 第139-140页 |
| 4.2.2.1 实验原料及仪器 | 第139页 |
| 4.2.2.1.1 实验原料 | 第139页 |
| 4.2.2.1.2 实验仪器 | 第139页 |
| 4.2.2.2 催化玉米芯生成木糖和糠醛 | 第139页 |
| 4.2.2.3 液体和固体产物的分析 | 第139-140页 |
| 4.2.2.3.1 液体产物的分析 | 第140页 |
| 4.2.2.3.2 固体产物的分析 | 第140页 |
| 4.2.3 结果与讨论 | 第140-147页 |
| 4.2.3.1 液体产物分析 | 第140-143页 |
| 4.2.3.1.1 不同机械预处理方式对水解液成分的影响 | 第141-142页 |
| 4.2.3.1.2 不同反应温度和时间对水解液成分的影响 | 第142-143页 |
| 4.2.3.2 固体产物分析 | 第143-147页 |
| 4.2.3.2.1 固体残渣形貌分析 | 第143-144页 |
| 4.2.3.2.2 XRD分析 | 第144页 |
| 4.2.3.2.3 FT-IR分析 | 第144-145页 |
| 4.2.3.2.4 固体~(13)C NMR分析 | 第145-146页 |
| 4.2.3.2.5 玉米芯残渣成分分析 | 第146-147页 |
| 4.2.4 结论 | 第147-149页 |
| 结论与展望 | 第149-154页 |
| 参考文献 | 第154-176页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第176-183页 |
| 致谢 | 第183-184页 |
| 附件 | 第184页 |
