摘要：纤维素是自然界中最为广泛的可再生资源，将其水解为可溶性的还原糖是纤维素 制取高附加值生物基燃料和化学品的前提与基础。传统的纤维素水解方法都有各自的弊端， 到目前为止还没有真正实现工业化。本文以具有磁性的木质素基固体酸（MLC-SO3H）为 催化剂，在离子液体 1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]Cl）中对纤维素的水解催化效果进 行了研究并考察了不同反应条件对还原糖得率的影响。研究结果表明：与传统的固体酸相 比，制备得到的 MLC-SO3H 除了具有SO3H 基团以外，还具有COOH 和 Ph-OH 基团。另 外，在[BMIM]Cl 用量为 2 g，水的用量为 10 µL，纤维素用量为 50 mg，MLC-SO3H 用量为 30 mg，反应温度为 130 °C，反应时间为 2 h，还原糖的最大产率可以达到 41。8%。75433

毕业论文关键字：纤维素，水解，还原糖，离子液体，磁性木质素基固体酸

Abstract: Cellulose is the most abundant renewable resource in nature, and the hydrolysis of it to the soluble reducing sugars is the prerequisite for the preparation of bio-based fuels and chemicals。 Traditional methods for the hydrolysis of cellulose have many drawbacks, hence, this process have not far have not really realized industrialization。 In this paper, a magnetic lignin-based solid acid was firstly prepared and then used for the hydrolysis of cellulose in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ([BMIM]Cl) 。 The results indicated that in addition

to SO3H groups, the prepared MLC-SO3H also possessed COOH and Ph-OH groups。 Moreover, the highest yield of total reducing sugars with 41。8% was achieved under the following reaction conditions: 2 g [BMIM]Cl, 10 µL H2O, 50 mg cellulose, 30 mg MLC-SO3H, 130 °C, 2 h。

Keyword: Cellulose, hydrolysis, reducing sugars, ionic liquid, magnetic lignin-based solid acid

目 录

1 前言 4

1。1 纤维素 4

1。2 纤维素水解的研究进展 4

1。2。1 传统酸水解法 4

1。2。2 酶水解法 5

1。2。3 固体酸水解 5

1。3 选题背景及意义 5

2 材料与方法 6

2。1 实验试剂及仪器 6

2。2 催化剂的制备 6

2。3 催化剂的表征 7

2。4 纤维素水解反应 7

2。5 还原糖的测定 7

2。5。1 DNS 溶液的配制 7

2。5。2 葡萄糖标准曲线的绘制 8

2。5。3 TRS 测定 8

3 实验结果与讨论 9

3。1 催化剂表征结果 9

3。2 不同催化剂催化活性的比较 12

3。3 不同反应温度对 TRS 产率的影响 13

3。4 不同反应时间对 TRS 产率的影响 14

3。5 不同催化剂用量对 TRS 产率的影响 15

3。6 不同水分含量对 TRS 产率的影响 15

结论 17

参考文献 18

致谢 19