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第1章 绪论1

1.1引言1

1.2生物质能利用技术2

1.2.1生物质能的特点2

1.2.2生物质能转换技术2

1.3生物质热解技术7

1.3.1生物质热解产物及特点7

1.3.2生物质热解的影响因素8

1.4生物质热解反应机制研究9

1.4.1纤维素热解机制10

1.4.2半纤维素热解机制11

1.4.3木质素热解机制13

1.5展望14

参考文献15

第2章 非木材植物纤维原料的理化特征18

2.1原料的组成18

2.1.1原料的元素组成18

2.1.2原料的化学组成19

2.2抽出物含量、溶出规律及其特性19

2.2.1抽提剂及抽出物20

2.2.2抽出物的溶出规律及特性22

2.2.3抽提预处理对原料热解特性的影响25

2.2.4抽提预处理对原料热解动力学的影响28

2.3植物纤维原料中的矿质元素31

2.3.1植物纤维原料中矿质元素的含量32

2.3.2植物纤维原料中矿质元素的存在形式32

2.4植物纤维原料的热降解特性与动力学模拟35

2.4.1升温速率对原料热解性质的影响35

2.4.2热解反应动力学的模拟37

参考文献43

第3章 木质素模型物合成与计算机模拟46

3.1联苯型木质素模型物单元的合成46

3.1.1 5-5’联苯型木质素模型物的合成46

3.1.2 5-5′联苯型木质素模型物的结构表征48

3.1.3 β3-O-4型木质素聚合物模型物的合成52

3.1.4结构表征54

3.2木质素模型物的热解行为56

3.2.1木质素模型物的热降解特性56

3.2.2木质素模型物的快速热解产物分布57

3.3木质素模型物的计算机模拟60

3.3.1分子模拟方法60

3.3.2分子模拟在木质素研究中的应用62

3.3.3 5-5′联苯型二聚香兰素的结构和量子化学研究63

3.3.4愈创木基β-O-4型木质素二聚体结构和量子化学计算71

参考文献79

第4章 木质素83

4.1木质素的分离84

4.1.1木质素的分离制备84

4.1.2木质素的得率与纯度测定86

4.2木质素的物理化学性质87

4.2.1木质素的元素组成87

4.2.2木质素化学分析的前处理88

4.2.3木质素的相对分子质量分布89

4.2.4木质素的化学结构90

4.3木质素的快速热解产物分布96

4.3.1木质素的快速热解产物97

4.3.2温度对木质素快速热解产物分布的影响101

4.3.3催化剂对木质素快速热解产物分布的影响102

参考文献111

第5章 半纤维素113

5.1半纤维素的分离113

5.1.1半纤维素的分离制备113

5.1.2半纤维素的提纯115

5.2半纤维素的物理化学性质115

5.2.1半纤维素的化学组成115

5.2.2半纤维素的化学结构116

5.3半纤维素的快速热解产物分布121

5.3.1半纤维素的快速热解121

5.3.2温度对半纤维素快速热解产物分布的影响123

5.3.3催化剂对半纤维素快速热解产物分布的影响125

参考文献127

第6章 纤维素129

6.1纤维素的分离129

6.1.1纤维素的分离制备129

6.1.2纤维素的物理化学性质130

6.2纤维素的化学结构特征131

6.2.1纤维素的FT-IR分析131

6.2.2纤维素的CP/MAS 13C-NMR分析133

6.3纤维素的快速热解产物分布134

6.3.1纤维素的快速热解134

6.3.2温度对纤维素快速热解产物分布的影响137

参考文献139

第7章 木质素在不同热化学条件下的热解行为140

7.1温度对木质素热解行为的影响140

7.1.1热裂解装置140

7.1.2热解参数的设定141

7.1.3热解实验的操作141

7.1.4热裂解产物的检测手段141

7.1.5温度对木质素热裂解产物得率的影响142

7.2催化剂的添加对木质素热解行为的影响159

7.2.1催化剂对木质素热解产物分布的影响159

7.2.2催化剂对木质素热失重特性的影响162

7.3升温速率对木质素热解行为的影响165

7.3.1升温速率对木质素热解的影响165

7.3.2升温速率对木质素热解动力学的影响167

参考文献173

第8章 半纤维素在不同热化学条件下的热解行为175

8.1温度对半纤维素热解行为的影响175

8.1.1热裂解装置175

8.1.2热裂解产物随温度的分布175

8.2催化剂的添加对半纤维素热解行为的影响181

8.2.1金属盐对半纤维素热失重的影响181

8.2.2金属盐对半纤维素热解逸出小分子气体的影响184

8.3升温速率对半纤维素热解行为的影响186

8.3.1升温速率对半纤维素热解的影响186

8.3.2升温速率对半纤维素热解动力学的影响188

8.4半纤维素热解反应机制的探究193

8.4.1乙酸的生成途径194

8.4.2醛酮类的形成途径195

8.4.3呋喃类的形成机制195

8.4.4芳香化合物的产生195

参考文献195

第9章 纤维素在不同热化学条件下的热解行为197

9.1温度对纤维素热解行为的影响197

9.2催化剂的添加对纤维素热解行为的影响201

9.2.1催化剂对纤维素热解产物分布的影响201

9.2.2催化剂对焦油成分的影响203

9.2.3催化剂在固体焦炭中的存在形式204

9.2.4催化剂对纤维素热解动力学参数的影响205

9.3升温速率对纤维素热解行为的影响206

9.3.1升温速率对纤维素热失重特性的影响206

9.3.2升温速率对纤维素热解动力学的影响207

9.4纤维素热解反应机制探究210

9.4.1活性纤维素生成机制211

9.4.2低温下纤维素的脱水212

9.4.3中高温下纤维素的热裂解212

9.4.4纤维素二次热裂解产物的形成途径214

9.4.5纤维素热解反应机制模式216

参考文献216