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3.2醛浓度的计算 16
结论 27
参考文献 28
致谢 29
1 绪论
1.1 木质素的来源和利用
在全球能源危机的大背景下，各国寻找新能源的脚步也在不断加快。在种类繁多的新能源中，来源广泛、应用方便、污染物小的生物能源作为一种理想的可再生能源，越来越受到世界各国的关注[1]。中国是一个农业大国，它每年会生产大量的水稻、小麦的农作物。同时，大量的农作物秸秆也随之产生[2]。人们通常处理农作物秸秆的方法是焚烧，这不但造成了环境的污染还使大量的资源浪费。秸秆可用于沼气的生成，这是近年来最主要的使用方法。但是，秸秆中含有纤维素、木质素等物质，这些物质对于我国的经济和技术的发展有很好的作用。
1.1.1木质素的来源
木质素是自然界中丰富的可再生有机资源，广泛存在于植物纤维原料中，它在自然界中的生产量仅次于纤维素，是最丰富的天然芳香族高分子物质[3]。本实验中的木质素来源于稻草秸秆的酶解渣，由淮安市百麦绿色生物能源有限公司提供。
1.1.2木质素的利用
目前，木质素的使用并不多见，人们对其的研究还不透彻。现在木质素的用途有：木质素基表面活性剂、木质素基树脂的合成、木质素降解物作为合成化工基石或生物燃料[4-6]、混凝土减水剂、水泥助磨剂、沥青乳化剂等。但这只是冰山一角，本实验是将木质素降解成有经济用途的芳香醛，其主要降解方法是氢解、氧化降解、热裂解[7,8]。
1.2凹凸棒土
1.2.1凹凸棒土的物化性质
凹凸棒土简称凹土，是一种较为少见的多孔性键层状含水富镁铝硅酸盐矿物，其化学式是 。凹土的晶体形状多为棒状、针状和纤维状，它还具有很多优良的性能：多孔性、胶体性、吸附性、粘结性等。
1.2.2凹凸棒土的催化作用
凹凸棒土的孔道以及集合体的细微孔隙结构晶体中的晶格缺陷和加热引起的晶格内部和表面产生路易斯酸化中心和碱化中心，是凹凸棒土不仅满足异相催化反应所需要的微孔和表面特征，影响反应的活化和级数，有利于有机反应中正碳离子化作用，而且还将产生酸碱协同催化反应以及具有分子筛的择形催化裂解等特点[9]。因此凹凸棒土本身具有催化作用，同时凹凸棒土热活化后具有较强的机械性和热稳定性，也可作为良好的负载型催化剂载体，最常用的方法是浸渍法。
本论文以稻草秸秆酶解渣为原料，借助凹凸棒土优良的物理化学性质和结构特点，分别采用 、 、 、 、 对凹凸棒土进行改性并作为催化剂催化木质素降解，以对羟基苯甲醛、香草醛及丁香醛的总产量为指标，比较改性前后及不同金属离子改性的凹凸棒土的催化效果，优选出较佳的催化剂及催化条件。
2 实验材料与步骤
2.1 实验材料与仪器
表1 本实验主要仪器设备及材料
名称及型号 厂家
GZX-9146MBE电热鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂
DK-600A型 电热恒温水箱 上海一恒科学仪器有限公司
SHZ-D(⦀)循环水式真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司
KCFD03-10高压反应釜 烟台松岭化工设备有限公司