学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纤维素水热降解制备5-羟甲基糠醛的实验研究

作　者: 汪利平
导　师: 吕惠生
学　校: 天津大学
专　业: 化学工艺
关键词: 纤维素 高温水 水热降解 5-羟甲基糠醛 二氧化碳
分类号: TQ463.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 671次
引　用: 18次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


5-羟甲基糠醛是由葡萄糖或果糖经脱水反应生成,作为一种能有效防治神经退行性疾病、认知损害和抗心肌缺血的心血管病药物,受到研究人员的广泛关注。本文研究了高温水-二氧化碳（Hot-Temperature-Water/Carbon Dioxide, HTW/CO2）二元体系中纤维素水热降解制备5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethyl-furaldehyde , 5-HMF）的实验条件、纤维素降解反应机理、反应路径和反应动力学。第一、高温水中不加入任何催化剂,纤维素也可以降解生成5-HMF,但与HTW/CO2二元体系中纤维素水热降解反应相比,CO2的加入可以促进纤维素降解生成5-HMF,缩短反应时间,提高5-HMF的收率。第二、实验确定了HTW/CO2二元体系中纤维素水热降解的适宜操作条件为:CO2加入量5.0%,反应温度523.15K,反应时间30min,反应压力7.25MPa,5-HMF的质量收率可达到16.19%。第三、通过对纤维素、D-葡萄糖和D-果糖在HTW/CO2二元体系中降解产物的气-质谱图分析,并结合纤维素降解反应主要产物的生成机理。推导出HTW/CO2二元体系中纤维素降解的反应路径。最后,对高温水和HTW/CO2二元体系中纤维素水热降解反应的动力学进行了研究,分别得到了两种体系中纤维素降解反应的活化能和动力学方程。结果表明:两种体系中纤维素降解反应均为一级反应,高温水中CO2的加入可以提高纤维素降解反应的表观速率常数,降低反应活化能;高温水和HTW/CO2二元体系中纤维素水热降解反应的活化能分别为: 113.32KJ/moL和104.74KJ/moL,动力学方程分别为:

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 文献综述  8-21
  1.1 5-羟甲基糠醛  8-10
    1.1.1 性质  8
    1.1.2 药理作用  8-9
    1.1.3 制备乙酰丙酸  9-10
  1.2 纤维素  10-13
    1.2.1 纤维素结构  11
    1.2.2 纤维素降解  11-13
  1.3 纤维素水热降解反应  13-18
    1.3.1 高温水的性质  13-15
    1.3.2 纤维素水热降解  15-18
  1.4 5-HMF 的检测方法  18-19
    1.4.1 分光光度法  18
    1.4.2 高效液相色谱法  18-19
  1.5 课题意义  19-21
第二章 纤维素水热降解实验研究  21-34
  2.1 实验原料、试剂与仪器  21-22
  2.2 实验内容  22-25
    2.2.1 纤维素水热降解实验  22-24
    2.2.2 5-HMF 定量检测方法的建立  24-25
  2.3 实验结果与讨论  25-32
    2.3.1 C02的影响  25-28
    2.3.2 反应温度的影响  28-31
    2.3.3 反应压力的影响  31-32
  2.4 适宜的工艺条件  32-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章 纤维素水热降解反应机理与反应路径  34-49
  3.1 降解产物全组份定性分析  34-36
  3.2 机理探索实验  36-37
  3.3 结果与讨论  37-39
  3.4 纤维素降解反应机理  39-47
    3.4.1 5-HMF 的生成机理  39-41
    3.4.2 其它主要产物的生成机理  41-47
  3.4 纤维素降解反应路径  47-48
  3.5 本章小结  48-49
第四章 纤维素水热降解反应宏观动力学研究  49-54
  4.1 动力学方程的建立  49-50
  4.2 纤维素水热降解反应表观速率常数  50-51
  4.3 纤维素水热降解表观活化能  51-53
  4.4 纤维素水热降解动力学方程  53
  4.5 本章小结  53-54
第五章 结论  54-55
符号说明  55-56
参考文献  56-61
附录  61-66
  附录 1. 5-HMF 的 HPLC 标准曲线  61-62
  附录 2. 纤维素降解实验数据  62-64
  附录 3. 葡萄糖与果糖降解实验数据  64
  附录 4. 动力学实验数据  64-66
发表论文和科研情况说明  66-67
致谢  67

相似论文

  1. 江蓠残渣高活性膳食纤维和羧甲基纤维素钠的制备及性能研究,TS254.9
  2. 竹材中非纤维素物质去除的环保工艺与方法探讨,TS652
  3. 槐糖的提取纯化及其用于间型脉孢菌产纤维素酶的诱导研究,TQ925
  4. 复合微生物菌剂三阶段接种及牛粪堆肥中木质纤维素降解研究,S141.4
  5. 竹虫（Omphis fuscidentalis）体内纤维素酶系的酶学性质及分离纯化的初步研究,Q814
  6. 桦褐孔菌多酚的液体深层发酵制备及抗氧化活性研究,TQ920
  7. 细菌纤维素涂层的小口径人造血管研究,TS106.67
  8. 电力变压器固体绝缘老化特征产物的实验研究,TM855
  9. 0.05%环孢素滴眼液治疗干眼病的疗效观察,R777
  10. 水葫芦高值化循环利用研究,S451
  11. 作物秸秆纤维素降解菌的分离与筛选,S216.2
  12. 用于成纤的羟丙基纤维素的制备及溶液性质研究,TQ352
  13. Fe3O4、碳纳米管及石墨烯增强再生纤维素膜的研究,TB383.1
  14. 细菌纤维素基振膜材料的声学性能研究,TB383.2
  15. 细菌纤维素负载钯催化剂对Heck和Suzuki偶联反应的催化性能研究,O643.32
  16. 纤维素酶生产菌种的筛选鉴定与发酵产酶优化,TQ925
  17. 玉米脱水应答元件结合因子靶基因的全基因组分析,Q943.2
  18. 纤维素超临界水解制取还原糖的研究,TQ352.23
  19. 黄竹、龙竹高纯纤维素制备新工艺的研究,TQ352
  20. 碱溶性羟乙基纤维素双螺杆湿法纺丝工艺的研究,TQ340.6
  21. 棉秆预处理及沼气发酵系统微生物群落多样性研究,S216.4

中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 制药化学工业 > 有机化合物药物的生产 > 杂环化合物药物 > 五节杂环
© 2012 www.xueweilunwen.com