木质纤维生物质及其组分的理化特性与热解规律

前言

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 生物质能利用技术

1．2．1 生物质能的特点

1．2．2 生物质能转换技术

1．3 生物质热解技术

1．3．1 生物质热解产物及特点

1．3．2 生物质热解的影响因素

1．4 生物质热解反应机制研究

1．4．1 纤维素热解机制

1．4．2 半纤维素热解机制

1．4．3 木质素热解机制

1．5 展望

参考文献

第2章 非木材植物纤维原料的理化特征

2．1 原料的组成

2．1．1 原料的元素组成

2．1．2 原料的化学组成

2．2 抽出物含量、溶出规律及其特性

2．2．1 抽提剂及抽出物

2．2．2 抽出物的溶出规律及特性

2．2．3 抽提预处理对原料热解特性的影响

2．2．4 抽提预处理对原料热解动力学的影响

2．3 植物纤维原料中的矿质元素

2．3．1 植物纤维原料中矿质元素的含量

2．3．2 植物纤维原料中矿质元素的存在形式

2．4 植物纤维原料的热降解特性与动力学模拟

2．4．1 升温速率对原料热解性质的影响

2．4．2 热解反应动力学的模拟

参考文献

第3章 木质素模型物合成与计算机模拟

3．1 联苯型木质素模型物单元的合成

3．1．1 5-5'联苯型木质素模型物的合成

3．1．2 5-5'联苯型木质素模型物的结构表征

3．1．3 β-O-4型木质素聚合物模型物的合成

3．1．4 结构表征

3．2 木质素模型物的热解行为

3．2．1 木质素模型物的热降解特性

3．2．2 木质素模型物的快速热解产物分布

3．3 木质素模型物的计算机模拟

3．3．1 分子模拟方法

3．3．2 分子模拟在木质素研究中的应用

3．3．3 55-5'联苯型二聚香兰素的结构和量子化学研究

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

参考文献

第4章 木质素

4．1 木质素的分离

4．1．1 木质素的分离制备

4．1．2 木质素的得率与纯度测定

4．2 木质素的物理化学性质

4．2．1 木质素的元素组成

4．2．2 木质素化学分析的前处理

4．2．3 木质素的相对分子质量分布

4．2．4 木质素的化学结构

4．3 木质素的快速热解产物分布

4．3．1 木质素的快速热解产物

4．3．2 温度对木质素快速热解产物分布的影响

4．3．3 催化剂对木质素快速热解产物分布的影响

参考文献

第5章 半纤维素

5．1 半纤维素的分离

5．1．1 半纤维素的分离制备

5．1．2 半纤维素的提纯

5．2 半纤维素的物理化学性质

5．2．1 半纤维素的化学组成

5．2．2 半纤维素的化学结构

5．3 半纤维素的快速热解产物分布

5．3．1 半纤维素的快速热解

5．3．2 温度对半纤维素快速热解产物分布的影响

5．3．3 催化剂对半纤维素快速热解产物分布的影响

参考文献

第6章 纤维素

6．1 纤维素的分离

6．1．1 纤维素的分离制备

6．1．2 纤维素的物理化学性质

6．2 纤维素的化学结构特征

6．2．1 纤维素的FT-IR分析

6．2．2 纤维素的CP／MAS13C-NMR分析

6．3 纤维素的快速热解产物分布

6．3．1 纤维素的快速热解

6．3．2 温度对纤维素快速热解产物分布的影响

参考文献

第7章 木质素在不同热化学条件下的热解行为

7．1 温度对木质素热解行为的影响

7．1．1 热裂解装置

7．1．2 热解参数的设定

7．1．3 热解实验的操作

7．1．4 热裂解产物的检测手段

7．1．5 温度对木质素热裂解产物得率的影响

7．2 催化剂的添加对木质素热解行为的影响

7．2．1 催化剂对木质素热解产物分布的影响

7．2．2 催化剂对木质素热失重特性的影响

7．3 升温速率对木质素热解行为的影响

7．3．1 升温速率对木质素热解的影响

7．3．2 升温速率对木质素热解动力学的影响

参考文献

第8章 半纤维素在不同热化学条件下的热解行为

8．1 温度对半纤维素热解行为的影响

8．1．1 热裂解装置

8．1．2 热裂解产物随温度的分布

8．2 催化剂的添加对半纤维素热解行为的影响

8．2．1 金属盐对半纤维素热失重的影响

8．2．2 金属盐对半纤维素热解逸出小分子气体的影响

8．3 升温速率对半纤维素热解行为的影响

8．3．1 升温速率对半纤维素热解的影响

8．3．2 升温速率对半纤维素热解动力学的影响

8．4 半纤维素热解反应机制的探究

8．4．1 乙酸的生成途径

8．4．2 醛酮类的形成途径

8．4．3 呋喃类的形成机制

8．4．4 芳香化合物的产生

参考文献

第9章 纤维素在不同热化学条件下的热解行为

9．1 温度对纤维素热解行为的影响

9．2 催化剂的添加对纤维素热解行为的影响

9．2．1 催化剂对纤维素热解产物分布的影响

9．2．2 催化剂对焦油成分的影响

9．2．3 催化剂在固体焦炭中的存在形式

9．2．4 催化剂对纤维素热解动力学参数的影响

9．3 升温速率对纤维素热解行为的影响

9．3．1 升温速率对纤维素热失重特性的影响

9．3．2 升温速率对纤维素热解动力学的影响

9．4 纤维素热解反应机制探究

9．4．1 活性纤维素生成机制

9．4．2 低温下纤维素的脱水

9．4．3 中高温下纤维素的热裂解

9．4．4 纤维素二次热裂解产物的形成途径

9．4．5 纤维素热解反应机制模式

参考文献

《木质纤维生物质及其组分的理化特性与热解规律》主要从植物纤维原料及主要组分的物理化学性质和热化学转化特性两方面进行深入讨论。简述了纤维原料的化学组成及其热降解特性、抽提预处理对原料性质的影响、矿质元素在纤维原料中的存在形式。主要阐述了纤维素、半纤维素和木素的分离制备、化学结构特征和在不同工况条件下的热裂解行为，并对三组分热解机理和途径进行深入的探讨。同时，为了更好的表达出结构复杂的木素高分子的特性，采用合成的木素模型物进行其结构和热解特性的研究，并采用计算机量子化学明晰了木素模型物的断键规律。《木质纤维生物质及其组分的理化特性与热解规律》凝练了大量的实验数据和科研成果，具有准确性高、概括面广的特点。章节清晰、内容丰富、知识全面，系统概括了非木材纤维原料主要组分的化学性质、热解规律、热解反应动力学及其热解产物的特性，是一部木质纤维利用和生物质能源转化的基础手册。能够为读者和科研工作者提供系统的基础分析。