論文編號(hào):HG295   論文字?jǐn)?shù):18800,頁(yè)數(shù):34

引  言
　  隨著石油、煤炭等不可再生資源的大量消耗,大力開發(fā)新的可再生性資源已成為走可持續(xù)發(fā)展道路的前提條件。生物質(zhì)資源是地球上數(shù)量最豐富的可再生資源,全球每年由光合作用生成的生物質(zhì)高達(dá)1500 億～2000 億t ,但這些資源被作為能源利用的還不到1 %。所以,開發(fā)利用生物質(zhì)可再生資源是十分必要和迫切的[1 ] 。可再生生物質(zhì)資源主要成分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,其中半纖維素和纖維素分別是以木糖為主的五碳糖和葡萄糖為主的六碳糖組成的。從可再生資源獲得新型平臺(tái)化合物將成為本世紀(jì)化學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)主要任務(wù) 。其中,乙酰丙酸將是一種非常有前途的綠色平臺(tái)化合物。
 植物纖維原料主要有:玉米芯、樺木屑、稻殼、棉籽殼再生纖維素纖維以及纖維衍生物等，其主要成分是纖維素、木質(zhì)素和半纖維素。纖維素是以葡萄糖基為結(jié)構(gòu)單元，由甙鏈連接而成的線性大分子，半纖維素是以已糖和戊糖為主鏈，具有羥基或羥基酸衍生物側(cè)基的一類多糖物質(zhì)[3]。
 松子殼是除仁后植物纖維廢料,它可經(jīng)水解得到一種化工原料乙酰丙和大量的木質(zhì)素。 我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),糠醛生產(chǎn)資源豐富。 但近年來,環(huán)境問題已成為制約該行業(yè)發(fā)展的瓶頸。 一個(gè)年產(chǎn)量1000 噸的糠醛廠一年產(chǎn)生的廢渣量約為13000 噸。 目前我國(guó)共有140 多個(gè)糠醛生產(chǎn)廠家,糠醛總產(chǎn)能超過20 萬噸/ 年,產(chǎn)量約10 余萬噸/ 年,糠醛廢渣產(chǎn)量就達(dá)約130 余萬公噸/ 年。 雖然糠醛廢渣能綜合利用,如生產(chǎn)丙烯酸、二次水解生產(chǎn)乙醇等,但由于受技術(shù)條件的限制,經(jīng)濟(jì)效益不佳,難于實(shí)現(xiàn)規(guī)模的工業(yè)化。 糠醛廢渣含有大量纖維素,是很值得利用的資源,如以其作為鍋爐的燃料,生產(chǎn)蒸汽,再用到糠醛生產(chǎn)中,將實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用。
 乙酰丙酸的分子中含有1個(gè)羰基和1個(gè)羧基，因此具有良好的反應(yīng)性，能夠進(jìn)行酯化、還原、取代、聚合等多種反應(yīng)。它的4位碳原子是1個(gè)不對(duì)稱碳原子，因此還可進(jìn)行手性合成和拆分[4]，利用這些特性乙酰丙酸可廣泛用于:手性試劑、生物活性材料、聚合物、潤(rùn)滑劑、吸附劑、涂料、電池、油墨、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域中。這些優(yōu)良的性質(zhì)使乙酰丙酸具備了成為一種新型平臺(tái)化合物的潛力，利用植物纖維素來制備乙酰丙酸將具有十分廣闊的前景和重要意義[5]。
 

目    錄
引  言 1
1．文獻(xiàn)綜述 2
1.1前言 2
1.2 乙酰丙酸的性質(zhì)及其用途 2
1.2.1 乙酰丙酸的性質(zhì) 2
1.2.2 乙酰丙酸的用途 5
1.2.3 乙酰丙酸衍生物 6
1.3 國(guó)內(nèi)外乙酰丙酸制備發(fā)展概況 8
1.3.1 糠醇水解法制備乙酸丙酸的發(fā)展概況 8
1.3.2 葡萄糖水解制備乙酰丙酸的研究概況 9
1.4 稀酸水解生物質(zhì)制備乙酰丙酸的研究 11
1.4.1 纖維素原料性質(zhì) 11
1.4.2 纖維素的稀酸水解反應(yīng)機(jī)理 12
1.4.3 纖維素結(jié)構(gòu)對(duì)酸水解的影響 13
1.4.4 生物質(zhì)水解法制備乙酰丙酸的研究發(fā)展概況 13
1.4.5 生物質(zhì)水解制備乙酰丙酸的動(dòng)力學(xué)研究概況 15
2．實(shí)驗(yàn)部分 17
2.1 儀器和材料 17
2.1.1 儀器 17
2.1.2 材料 17
2.1.3 反應(yīng)裝置圖 18
2.2 實(shí)驗(yàn)方法 19
2.2.1 溶液的配制 19
2.2.2 實(shí)驗(yàn)探索階段 19
2.2.3 優(yōu)化階段 22
2.3 氣質(zhì)聯(lián)機(jī)檢測(cè)乙酰丙酸含量 22
2.3.1 氣質(zhì)聯(lián)機(jī) 22
2.3.2 GC-MS測(cè)定參數(shù) 22
3. 結(jié)果與討論 23
3.1 實(shí)驗(yàn)條件討論 23
3.1.1 硫酸濃度對(duì)乙酰丙酸產(chǎn)率的影響 23
3.1.2 液固比對(duì)乙酰丙酸產(chǎn)率的影響影響 23
3.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)乙酰丙酸產(chǎn)率的影響 24
3.2 氣質(zhì)聯(lián)機(jī)檢測(cè)結(jié)果討論 26
3.2.1 常壓條件制得的乙酰丙酸的氣質(zhì)檢測(cè)圖 26
3.2.2 微波條件制得的乙酰丙酸的氣質(zhì)檢測(cè)圖 27
3.3 乙酰丙酸的產(chǎn)率計(jì)算 28
4. 結(jié)  論 29
致    謝 30
參考文獻(xiàn) 31