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1.
《林产化学与工业》2018,(4)
以类水滑石为前驱体制备了Cu/Ni掺杂的层状双金属氧化物(Cu/Ni-LDO)催化剂,探讨了超临界甲醇中,反应条件对Cu/Ni-LDO催化木质素解聚产物的影响。结果表明:在n(Cu)∶n(Ni)=1∶1,反应时间8 h,温度280℃,30%Cu0.5Ni0.5Mg3Al-LDO为催化剂的条件下,单体得率高达67.5%,而四氢呋喃(THF)不溶残渣和残炭的得率最少。采用GC-MS对木质素解聚的液体产物进行了定性和定量分析,结果显示环状化合物的得率为64.43%,非环状结构的产物只占10.65%,Cu/Ni-LDO催化剂能够有效断裂木质素结构单元间的连接键,但对芳环结构的断裂能力有限。Cu/Ni-LDO催化剂能够有效的抑制木质素解聚产物的成炭反应,并能显著地提高单体的收率。高温可以有效促进木质素解聚过程中的氢解和加氢反应,获得了更高的单体收率。温度对超临界甲醇木质素解聚反应有显著的影响,反应温度高于240℃时,单体的收率显著增加,THF不溶残渣和炭的得率则明显减少。催化剂循环使用3次后,木质素的降解率依然保持90%以上。通过XRD、ICP及N2吸/脱附实验分析表明Mg的浸出是催化剂失活的主要原因。Cu/Ni-LDO催化剂在超临界甲醇介质中能够有效地促进木质素解聚为小分子的单体化合物。 相似文献
2.
木质纤维由纤维素、半纤维素和木质素组成,是地球上最丰富的可再生碳氢资源。作为生物质的主要组分之一,木质素是唯一一种可再生的芳香化合物原料。木质素通过降解转化为苯酚单体化合物是实现木质素高值化的应用基础。笔者利用具有纳米尺度的MoOx/SBA-15催化剂开展了云杉木质纤维的还原催化分离研究,实现了木质素组分优先降解为松柏醇醚的过程。结果表明:云杉在甲醇体系中催化还原降解反应的最佳条件为温度240℃、反应时间2 h、常压氮气氛围、甲醇作为溶剂及氢供体。在最佳条件下,木质素经过降解转化为高附加值的松柏醇甲醚,基于木质素质量计算的转化率可达13.5%,该产物可通过简单的硅胶柱层析法实现分离纯化。反应后的固体残渣中,纤维素和半纤维素组分保留率分别达到98%和92%,可分别通过酶催化及酸催化高效转化为葡萄糖和木糖。由此可知,以MoOx/SBA-15作为催化剂不仅可以有效地将木质素催化降解为易于进一步功能化的不饱和单体产物松柏醇甲醚,还可以实现生物质组分分离,得到容易酶解的碳水化合物组分,从而有利于实现生物质的全组分利用。 相似文献
3.
采用热化学方法降解木质素生成单体和低聚体产物。通过改变溶剂和使用均相酸、镍基催化剂,促进木质素热降解,提高油收率,改善油品质。结果表明:在密封条件下,250℃反应1 h甲醇和水协同促进了木质素降解。水/甲醇/甲酸溶剂中反应的残渣率降低至14.9%,油收率提高至44.1%。添加均相酸HCl、H3PO4和非均相催化剂Ni、Ni/Si O2-Al2O3,促进了原料裂解,抑制了产物缩合,反应生成单体、二聚体为主的油产物。Ni/Si O2-Al2O3催化促进了不饱和脂肪烃的重整和含氧官能团的减少,油收率显著下降。Ni催化则能够同时获得更好的油品质和较高的油收率(41.7%)。 相似文献
4.
在木质纤维素的生物降解和转化过程中,木质纤维素的复杂结构和木质素组分限制了碳水化合物的高效酶水解。过氧化氢预处理可以通过破坏木质纤维素的物理化学结构并氧化降解部分木质素,从而改善原料的酶水解效率。过氧化氢预处理主要有过氧化氢-酸、过氧化氢-碱、活化过氧化氢这3类预处理方法。笔者主要归纳了不同预处理过程中的木质素降解机理,总结了过氧化氢预处理强化木质纤维原料酶水解的效果,探讨了预处理对木质纤维原料降解产物的影响,评价了各类过氧化氢预处理的可行性和优缺点。最后,根据过氧化氢预处理的特点分析了过氧化氢预处理的研究策略,展望了过氧化氢预处理的发展趋势。从安全性和经济可行性的角度来看,低试剂用量、低温和低压的预处理条件是未来过氧化氢预处理的主要研究方向。 相似文献
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杨木木质素常压分离方法的比较研究 总被引：1，自引：0，他引：1
常压下采用硫酸盐法、亚硫酸氢盐法和有机溶剂法对分离杨木中的木质素进行了比较。实验方案采用正交试验设计,结果表明:3种方法处理木屑对木质素的去除率分别为:硫酸盐法55.8%,亚硫酸氢盐法47.3%,有机溶剂法83.3%,结果显示有机溶剂法对分离木质素的效果最好,该法所得固体物中木质素的残留率最低,仅为6.3%。通过对有机溶剂法所得的废液进行蒸馏,可得到木质素,其得率为原料中所含木质素的82.11%,回收率达98.75%。回收的有机溶剂经处理可循环使用。 相似文献
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木质素磺酸盐与丙烯酸类单体的接枝共聚研究 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了木质素磺酸盐粗产品与丙烯酸类单体的接枝共聚反应，对其反应机理进行了评述，并采用红外光谱分析证实了聚合反应的发生。与现有的对纯化木质素磺酸盐的研究结果不同，粗产品的接枝共聚反应可以单纯由过氧化氢引发，原因可能是粗产品中含有的还原性物质起到了亚铁离子的作用。研究表明，合适的引发剂用量应该是木质素磺酸盐干重的1．5％～2．0％，当反应体系中引发剂用量充分时，反应温度和时间对产物粘度的影响不明显。产物的粘度随丙烯酸类单体用量的增加而提高，在相同单体用量下，丙烯酰胺改性产物的粘度高于丙烯酸改性产物，原因是丙烯酰胺聚合物上酰胺基的亲水性比丙烯酸聚合物上羧酸基的亲水性低。 相似文献
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沙柳与柠条混合原料碱性过氧化氢法分离的纤维素特性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
分析了沙柳(Salix psamm ophila)与柠条(Caragana korshinskiiKom.)质量比为1∶1的混合原料的化学组成,在NaOH 18%(质量分数)、反应温度165℃、H2O23%(质量分数)、反应时间90 m in、液固比4∶1(mL∶g)的条件下降解木质素与半纤维素,分离纤维素,计算纤维素制备物的得率及粘度。采用GC、HPLC、FT-IR及13C NMR分析了纤维素制备物的特性,结果表明,碱性过氧化氢法能高效降解大部分木质素,得到的纤维素制备物中残余木质素含量较低(酚醛和酚酸总量为4.39%),纤维素纯度较高(葡萄糖含量84.68%),纤维素结晶度可能升高。 相似文献
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从细胞壁多糖的角度分析糖单元与木质素苯丙烷结构单元之间的共价键连接方式,合成了带6-13C标记的纤维素前驱物尿苷二磷酸葡萄糖,并将其与苯丙氨酸解氨酶(PAL)的抑制剂L-2-氨氧基-3-苯基丙酸(AOPP)及外源性木质素前驱物松柏醇-β-D-葡萄糖苷一起投入生长中的银杏植物体内,分析结果证明了(6-13C)尿苷二磷酸葡萄糖是对植物中纤维素进行选择性13C标记的合适的前驱物。从正常生长的银杏新生木质部组织提取木质素-碳水化合物复合体(LCC),并用纤维素酶和半纤维素酶酶解LCC得LCC酶解产物(EDLCC)。红外光谱及13C NMR检测LCC和EDLCC,分析证实了纤维素6位碳与木质素以苯甲醚键方式连接。 相似文献
10.
在Ru/C和甲酸(甲酸盐)的共同作用下,275~350℃的亚临界水中,进行碱木质素的水热解聚反应。通过GC-MS定性分析和GC-FID定量分析,探究了供氢试剂及用量、反应温度、木质素分子级分对木质素水热解聚的影响。结果表明:在甲酸和Ru/C条件下,木质素解聚液相产物得率最高,组成较简单,具有较好催化降解效果;在甲酸添加量为0.8 mol/L,反应30 min时,木质素解聚液相产物最多,其中含量最高的单酚类物质为4-甲基愈创木酚,在主要单酚类物质中占32.77%,木质素水热解聚液相产物得率随温度升高而先增后减,并在325℃时取得峰值;L1、L2和L3是碱木质素的3个不同的分子级分,L1级分对木质素解聚液相产物得率贡献最大,达61.80%,且产物中单酚类物质总得率最高,为112.71 mg/g。其中,愈创木酚与4-甲基愈创木酚所占比例最高,可分别为35.38和35.52 mg/g;对木质素进行分级分离处理后再进行水热转化反应,有利于液相产物和单酚类物质得率的进一步提高。 相似文献
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A hardwood kraft lignin was oxidized in alkaline medium to obtain phenolic compounds (syringaldehyde, vanillin and its acids).
To avoid lignin condensation, the lignin was precipitated from a black liquor with a calcium salt dissolved in a water soluble
alcohol. Oxygen was the oxidant employed, and copper (II) and cobalt (II) salts were used as catalysts. Effect of temperature,
reaction time, oxygen pressure, alkali concentration and catalyst on yield and product distribution were studied. In all the
range of variables lignin conversion and aldehyde yield remains low and the more important effect on aldehyde yield was due
to the alkali concentration, which must be fixed at about 2 N. The precipitation method did not significantly increase the
aldehyde yield, in contrast with the results of nitrobenzene and CuO oxidations. In catalyzed oxidations, no increase in phenolic
aldehydes was observed and, with some catalyst, the conversion into phenolic derivatives was reduced. Lignin conversion into
low molecular weight products is responsible for the low phenolic product yield and the type of catalyst could lead the oxidation
into phenolic products or into low molecular weight acids.
Received 23 November 1998 相似文献
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Fe2+-H2O2-二氧化硫脲引发桉木浆与甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝共聚的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
研究了Fe2 -H2O2-二氧化硫脲体系引发桉木浆与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的接枝共聚.初步讨论了该引发体系的引发机理,用接枝率、接枝效率和单体转化率考察了温度、反应时间、过氧化氢用量、二氧化硫脲用量、单体浓度和液比对接枝的影响.并用红外光谱对接枝纤维产物进行了鉴定.结果表明,组分二氧化硫脲的加入能有效地使接枝共聚得以顺利进行.适当提高温度,增加过氧化氢用量,减小液比,控制合适的二氧化硫脲用量都能提高接枝率和单体转化率,并在较短的时间就能成功接枝.接枝效率几乎不受任何因素的影响,一般维持在97%～99%,接枝过程产生的均聚物极少. 相似文献
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The chemical conversion of phenolized sulfuric acid lignin (P-SAL), prepared from sulfuric acid lignin (SAL) by phenolation
with sulfuric acid catalyst, to novel cationic surfactant was investigated. To elucidate the chemical reactivity of the P-SAL
to a Mannich reaction, 1-guaiacyl-1-p-hydroxyphenylethane (I) as a simple phenolized sulfuric acid lignin model compound was reacted with dimethylamine and formaldehyde. Quantitative
analysis of the products by gas-liquid chromatography suggested that the p-hydroxyphenyl nucleus was more reactive than the guaiacyl nucleus. The Mannich reaction of SAL with dimethylamine did not
yield a soluble cationic surfactant, but P-SAL produced water-soluble cationic surfactant in a quantitative yield. The Mannich
reaction products (MP-SAL) of P-SAL had 1,3-dimethylaminomethyl groups/C9-C6. The results of the surface tension measurements showed that the decrease in surface tension of MP-SAL was much larger than
that of lignosulfonate as a commercial surfactant from lignin. 相似文献
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We investigated hydrogenated catalytic liquefaction of bamboo. By comparing the effect of three kinds of conditions on liquefaction, i.e. liquefaction under vapor pressure, liquefaction under high hydrogen pressure and liquefaction under high hydrogen pressure with alkaline as a catalyst, we obtained the conditions for optimum results. The reaction temperature was 170°C, the initial hydrogen pressure 4.0 MPa, the reaction time 80 min, with sodium hydroxide as the catalyst, with a weight amounting to 8.05% o... 相似文献
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分别将木粉、纤维素和木质素在乙二醇中进行热化学液化。研究结果表明木粉中纤维素的非结晶区、木质素和半纤维素首先被液化,而纤维素的结晶区较慢被液化,到液化反应中期基本降解完全,液化产率高于97%。利用在线红外光谱仪跟踪检测了整个液化反应过程,结合GC-MS结果发现:乙二醇在反应过程中脱水生成了二甘醇和三甘醇。在液化反应中,纤维素的糖苷键断裂后生成葡萄糖苷结构,随后葡萄糖苷中的吡喃环也被打开,生成的活性中间体相互反应或与乙二醇反应生成了如3-(2-甲基-[1,3]-二氧戊环-2-基)-丙酸乙酯、乙酰丙酸丁酯等酯类;木质素的苯丙烷结构主要降解为苯酚、2,6-甲氧基苯酚等芳香族衍生物,因此木粉液化产物是聚醚/酯混合多元醇。 相似文献
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Behavior of lignin in supercritical methanol (250–270°C, 24–27 MPa) was studied by using lignin model compounds at the tin bath temperature of 270°C with a batch-type reaction vessel. Guaiacol and veratrole were selected as a guaiacyl type of aromatic ring in lignin, while 2,6-dimethoxyphenol and 1,2,3-trimethoxybenzene as a syringyl one. In addition, biphenyl and β-O-4 types of dimeric lignin model compounds were, respectively, studied as condensed and ether linkages between C6-C3 phenyl propane units. As a result, both guaiacyl and syringyl types of aromatic rings were very stable, and the biphenyl type was comparatively stable under supercritical conditions of methanol. However, β-ether linkage in the phenolic β-O-4 model compound was cleaved rapidly into guaiacol and coniferyl alcohol, which was further converted to its γ-methyl ether. Non-phenolic β-O-4 model compound was, on the other hand, converted initially into its α-methyl ether and degraded further to produce guaiacol. These lines of evidence imply that in lignin macromolecules, the new phenolic residues are continuously formed and depolymerized repeatedly in supercritical methanol into the lower molecular products, mainly by the cleavage of the dominant β-ether structure in lignin. 相似文献