生物基CO2可逆吸附體系材料設計與應用.pdf

1、如今,由于過分依賴化石資源的能源結構導致的CO2過量排放而造成的全球氣候變暖是大家所關心的核心之一。生物質(zhì)因其產(chǎn)量豐富,可再生,生物可降解以及生物相容等諸多優(yōu)點而成為開發(fā)新型生物能源、化學品及材料的資源之一。纖維素分子每個葡萄糖單元上都有三個羥基,它可以發(fā)生一系列與羥基有關的反應,如羥基的醚化、酯化或親核取代反應等,從而可以從分子水平上研究控制合成功能化纖維素衍生型化合物,從而獲得特殊性能的功能精細化工產(chǎn)品,因此,研究開拓纖維素在新技術

2、,新材料和新能源中的應用,成為國內(nèi)外科學家競相開展的研究課題。
　　本論文以生物基小分子及聚合物(纖維素)具有多羥基、易改性的特點,以及CO2存在下,有機堿與羥基之間的相互作用為出發(fā)點,設計、構建新型生物基CO2可逆吸附體系并探索其應用。為耦合生物質(zhì)與CO2高值化利用提供新的研究思路。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)以甘油、葡萄糖為生物基多羥基化合物為模型化合物,在有機堿1,8-二氮雜二環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)

3、存在下的CO2可逆吸附行為;
　　(2)利用DBU-甘油、四甲基胍-甘油CO2可逆吸附體系,探討其在油脂轉(zhuǎn)化為生物柴油過程中的應用?？疾炝嗽系哪柋?、催化劑種類、反應時間以及CO2壓強對油脂轉(zhuǎn)酯化效率的影響。結果表明,DBU與甲醇的摩爾比為1:18,反應溫度70℃,反應時間20min時油脂的轉(zhuǎn)酯化效率可到達95.2％。此外,由于CO2可逆離子液體的作用,通過簡單分液方法就能得到純凈產(chǎn)物脂肪酸甲酯及甘油。
　　(3)以纖維素