电化学介体脱木素论文-田鸽

电化学介体脱木素论文-田鸽

导读:本文包含了电化学介体脱木素论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电化学,紫脲酸,木素模型物,降解产物

电化学介体脱木素论文文献综述

田鸽[1](2014)在《电化学脱木素体系介体紫脲酸与木素模型物的反应研究》一文中研究指出随着环境友好型的纸浆漂白工艺的发展,电化学用于纸浆漂白在近几年得到了迅速的发展和研究,其中,以紫脲酸为催化介体的电化学漂白技术因其良好的环境友好性和脱木素效率而得到了广泛关注和研究。与传统的漂白方法相比,这是一种相对清洁的漂白新方法。本文以木素二聚体模型物愈创木基丙叁醇-β-愈创木基醚和木素单体模型物愈创木酚、藜芦醇为反应底物,分析研究了在电化学电解条件下催化介体紫脲酸分别与它们在不同条件下的反应,从而推出木素模型物的反应历程,为此漂白方法的大规模工业化应用提供技术依据和理论支持。以愈创木酚和无水乙酸钠为原料,以溴化铜为催化剂,以乙醇为溶剂合成制得愈创木基丙叁醇-β-愈创木基醚,并使用红外光谱、核磁共振等方法对合成中间体和愈创木基丙叁醇-β-愈创木基醚进行结构分析确认,通过各种检测技术检测最终可以确定合成的物质为愈创木基丙叁醇-β-愈创木基醚。在紫脲酸自由基的量与木素单体模型物的量的为10:1时,木素单体模型物反应完全;在紫脲酸自由基的量与木素单体模型物的量的比值为1:10时,紫脲酸自由基反应完全。它们的反应均为多步反应,通过对它们的降解产物的分析发现,其中愈创木酚的反应是通过苯氧自由基、邻苯二酚、邻苯醌等中间体,最终发生开环裂解和缩合反应,生成脂肪族小分子、呋喃类化合物和二聚体等物质;藜芦醇的反应是通过Cα自由基,形成共轭羰基,通过在苯环上引入羟基、脱甲基或开环裂解,形成最终产物,还有部分自由基间进行自由基反应后形成二聚体,它们都发生了开环反应,最终使混合物中减少了甲氧基的相对含量,而增加了羟基的相对含量。通过对紫脲酸与木素二聚体模型物降解产物的分析发现,紫脲酸与木素二聚体模型物的主要降解产物有叁类:呋喃类化合物、具有单个苯环的芳香族化合物和脂肪族小分子,还有少量的聚合物生成。紫脲酸与木素二聚体模型物的主要反应为β-O-4键的裂解反应和苯环裂解生成呋喃类物质的反应,其次为Cα-Cβ键断裂,生成了具有单个苯环的芳香族化合物;还有少量的的Cβ-Cγ键断裂和自由基的缩合反应,其中反应产物中羧基和羟基的含量大大增加,使其亲水性增加,化合物的分子量大大减小。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2014-06-08)

仲亚杰[2](2013)在《紫脲酸为介体的高浓电化学脱木素及其反应动力学研究》一文中研究指出随着纸浆环境友好型漂白工艺的发展,电化学漂白技术成为具有发展前途的漂白工艺之一。其中,紫脲酸为介体的电化学漂白技术因具有较高的催化脱木素效率和脱木素选择性而受到关注。该工艺与传统的纸浆漂白技术相比,是一种相对清洁的纸浆漂白方法。本文以紫脲酸为介体,建立了较高浓度的电化学脱木素装置,并对杨木硫酸盐浆进行了电化学脱木素研究,同时对电化学脱木素过程中紫脲酸自由基的生成规律以及脱木素动力学进行了分析,为该漂白方法的工业化应用提供理论和技术依据。以杨木硫酸盐浆为原料,以紫脲酸为催化介体,依据电化学介体催化脱木素的工艺特点,设计制备了高浓电化学介体脱木素装置。该装置具有较好的脱木素能力,并且浆浓在3%~5%之间,紫脲酸用量为2.5mmol/l,处理时间为8h,槽电压为3.0V,温度为50℃,循环流量为0.5L·min~(-1),具有较好的脱木素效果,脱木素率可达30%。杨木硫酸盐浆经高浓条件下电化学介体脱木素后具有较好的后续可漂性。EmEQP和EmQP漂序均具有较好的漂白效果。在H_2O_2用量为2.0%时,能漂至81%ISO左右的白度,H_2O_2用量为3.0%时,能漂至84%ISO左右的白度,同时浆的粘度均保持在850cm~3·g~(-1)以上。采用微量碘量法对电化学介体脱木素过程中产生的VIO·的量进行测定。改变电压,温度及pH值,均对VIO·的生成量有影响。升高电压、温度或者pH值,VIO·达到最大浓度所需时间减少,达到最大浓度值后下降幅度增加,并且最高浓度值下降,产生的VIO·总量下降。采用隔膜电解槽能有效提高VIO转变为VIO·的转化率。VIO·的生成速度是决定整个电化学脱木素体系反应速率的一步。对不同工艺条件下电化学脱木素动力学进行研究,电化学脱木素过程是一个十分复杂的化学反应过程,其反应速度的大小不是由某一特定因素单独决定的,而是由多种因素共同作用的结果。杨木硫酸盐浆电化学介体脱木素动力学方程为:-dK/dt=A e~(-E/RT)[VIO]~(1.031)[V]~(2.197)K~(6.25)杨木硫酸盐浆电化学脱木素后,纸浆卡伯值的估算函数为:K(t)={2.89×10~(-7)+5.25k[VIO]~(1.031)[V]~(2.197)t}~(-0.19)(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2013-06-05)

仲亚杰,孔凡功,王守娟,詹怀宇,付时雨[3](2013)在《杨木硫酸盐浆高浓电化学介体脱木素研究》一文中研究指出本文对杨木硫酸盐浆在高浓条件下电化学介体脱木素的效果进行了研究。实验过程中根据电化学介体脱木素的工艺特点,设计制备了高浓电化学介体脱木素装置,并就该装置的电化学介体脱木素效果及脱木素后浆料的后续可漂性进行了探讨。结果表明:使用设计的电化学介体脱木素装置,能有效地提高电化学介体脱木素的浓度。在紫脲酸浓度2.0mmol/L,温度50℃,电解槽电压2.5V,pH 3.0的工艺条件下,浆浓在3%~5%之间,循环流量为0.5L/min,处理时间为8h时,具有较好的脱木素效果。木素脱除率可达到30%左右,经过后续碱处理后,木素脱除率可达到41.4%,黏度降低率仅为10%左右。并且电化学介体脱木素后的纸浆具有较好的过氧化氢后续可漂性,当过氧化氢用量在2.5%时,其白度可达80%ISO以上。(本文来源于《造纸科学与技术》期刊2013年02期)

徐磊[4](2012)在《丁香醛为天然介体的杨木硫酸盐浆电化学脱木素研究》一文中研究指出纸浆含氯漂白对环境具有一定的危害性,寻求环境友好的绿色漂白技术一直受到制浆造纸科研工作者们的重视和关注。电化学脱木素技术是一种将电化学技术与纸浆脱木素相结合的脱木素技术。本论文是在课题组前期研究的基础上进行的相关研究工作,针对电化学介体脱木素过程中人工合成介体价格昂贵,丢失严重等问题,尝试采用天然小分子物质作为介体进行纸浆的天然介体电化学脱木素。实验中以杨木硫酸盐浆为原料,建立了天然介体电化学脱木素体系,同时对建立的电化学脱木素体系进行了脱木素工艺条件及后续漂白和相关机理的研究。本论文主要采用丁香醛作为天然介体物质进行电化学脱木素实验研究,主要包括电化学脱木素天然介体选择及反应介质的优选,电化学天然介体脱木素影响因素的探讨,电化学天然介体脱木素浆料后续可漂性研究以及电化学天然介体脱木素过程中丁香醛中间体的产生规律的初步研究四部分内容。首先,在对漆酶介体体系中采用植物小分子酚类物质作为介体研究进行分析的基础上,本论文提出采用植物中普遍存在的天然小分子酚类化合物作为电化学脱木素的催化介体的构想,意在从植物小分子酚类化合物中寻找一种能够具有电化学催化效果的天然介体物质。经过分析与研究,本论文选择了植物小分子酚类衍生物中具有催化潜力的丁香醇、丁香醛、乙酰丁香酮、对香豆酸、香草醛等作为备选介体,经过筛选与实验我们得出,丁香醛具有较好的催化性能,适于用作电化学脱木素的催化介体。鉴于整个反应体系是在溶液中进行,因而要求介体物质能够很好的溶解在反应介质中,为提高丁香醛的溶解性,本论文对电解溶液的组成进行了初步探讨,得出当电解液中乙醇体积与溶液总体积比为1:4时,电化学脱木素效果较佳。其次,在前一章研究的基础上,以杨木硫酸盐浆为原料,利用钌钛涂层电极为阳极,不锈钢材料为阴极并以丁香醛(C9H8O3)作为介体物质,对原料进行了电化学介体脱木素实验。实验中,我们对影响脱木素效果的主要工艺条件进行了探讨,得出采用丁香醛作为天然介体较为合适的脱木素工艺条件为丁香醛(C9H8O3)浓度1.0mol/L,电压1.8V,温度45℃,时间5.5h,pH值4.0~5.0,硫酸钠用量0.05mol/L。该条件下,处理效果最佳时纸浆Kappa值从18.5降至13.5,粘度从1185mL/g降至1109mL/g,脱木素效果较好。再次,我们对采用电化学介体脱木素处理(EM段)过的浆料,进行过氧化氢漂白(P)和二氧化氯漂白(D)的后续漂白,形成了含EM段的纸浆TCF漂白流程和ECF漂白流程,采用所得漂白流程对杨木硫酸盐浆进行漂白并检测漂白效果。经过电化处理后的浆料采用EQP漂序进行漂白时最终所得浆料的白度可达到81.2%ISO。经过电化学脱木素处理后浆料采用EpD0D漂序漂白时,在D0段和D段二氧化氯用量为分别为1.5%时,漂白纸浆的白度可达84.1%ISO,而粘度仍旧维持在880mL/g以上。最后,我们对电化学天然介体脱木素过程中丁香醛中间体的产生规律进行了初步研究,分别研究了在不同电压、温度、pH值条件下电化学脱木素反应体系中氧化性的介体中间体的产生规律。另外,我们还对反应介质的组成对天然介体物质丁香醛转变为中间体的规律以及中间体与浆料的反应性能进行了探讨。结果表明,丁香醛的氧化电势与还原电势分别为1.28V和1.33V,且氧化电势与还原电势相差较小,具有一定的反应可逆性。在电化学催化体系中,适当提高电解槽电压、升高温度以及维持合适的pH值均能有效缩短丁香醛中间体达到较高浓度所需要的时间,提高产生丁香醛中间体的效率。电解液中添加乙醇,提高了丁香醛的溶解性能有效提高丁香醛中间体产生速度和最高浓度,更加有利于脱木素的进行。电化学脱木素过程中丁香醛中间体与浆料的反应十分迅速,脱木素过程中氧化性丁香醛介体中间体的生成是整个电化学介体脱木素的限速步骤。(本文来源于《山东轻工业学院》期刊2012-05-30)

孔凡功,詹怀宇,王鹏生,付时雨,王守娟[5](2007)在《不同材料电极的制备及用于电化学介体脱木素的效果》一文中研究指出分析了电化学介体脱木素体系用阳极电极的选择依据,选择制备了不同电极材料的多种阳极电极,并对各电极的电化学性能以及用于电化学介体脱木素的效果进行了研究。结果表明,电极材料的选择既要根据电极电位的高低,同时也要根据其催化性能的高低来进行。实验中所得各种涂层钛电极均存在相应的催化晶体或共溶体。其中Ti/SnSbOx/PbO2电极和Ti/SnSbOx/Pt电极的阳极电位最高,钌钛涂层电极、石墨电极、不锈钢电极和锡锑氧化物涂层电极次之,钛基二氧化锰电极阳极电位最低。不同电极材料具有不同的电化学介体脱木素效果。对于紫脲酸为介体的电化学介体脱木素体系而言,以具有中等电极电位的钌钛涂层电极的脱木素效果最好,催化活性最高。(本文来源于《中国造纸学报》期刊2007年01期)

孔凡功[6](2006)在《叁倍体毛白杨硫酸盐浆电化学介体催化脱木素和漂白及机理研究》一文中研究指出纸浆含氯漂白产生的有毒的有机氯化物对环境具有极大的危害。发展无元素氯及全无氯漂白新工艺是实现纸浆漂白清洁生产的关键。电化学介体脱木素(E_M)是一种新型纸浆漂白方法。寻找高效催化电极和催化介体是建立该体系的关键,也是电化学漂白研究的重点和难点。本论文以叁倍体毛白杨KP浆为原料,制备和筛选了高效电极和催化介体,建立了高效电化学介体脱木素体系,并对脱木素工艺及漂白和相关机理进行了研究,为其实际应用提供技术和理论依据。 电化学含氯漂白的研究表明:单段漂白的适宜工艺为:初始pH值8.0,温度40℃,电压3.5V,时间120min,NaCl3.5%,浆浓1%,在此条件下能将Kappa值为24.6的浆漂至70%ISO,Kappa值为13.4的浆漂至80%ISO,且废液可循环使用。当改为两段漂在NaCl用量相同情况下,也达到了相同白度。与传统CEH漂白相比,达到80%ISO时,电化学漂白可缩短时间且漂白废液CODcr含量较低。 电极材料需根据电极电位的高低及其催化性能的高低来选择。制备的Ti/SnSbO_x、Ti/SnSbO_x/MnO_2、Ti/RuTiO_x、Ti/SnSbO_x/Pt和Ti/SnSbO_x/PbO_2电极,具有相应的催化晶体或共溶体存在,涂层表面均匀、致密。Ti/SnSbO_x/PbO_2和Ti/SnSbO_x/Pt的阳极电位最高,Ti/RuTiO_x、石墨、不锈钢和Ti/SnSbO_x电极次之,Ti/SnSbO_x/MnO_2:电极电位最低。对紫脲酸(VIO)为介体的电化学脱木素体系,Ti/RuTiO_x电极效果最好,具有最高的催化活性。 合成了多种多金属氧酸盐(POM),且均为Keggin型结构,具有传递电子的能力,氧化电势较高。Na_8[PMo_7V_5O_(40)](POM-5)和有机介体VIO是优良的电化学脱木素催化介体。 优化了电化学介体脱木素工艺。VIO为介体的电化学脱木素的最优工艺为:VIO1.8mmol/L,电压2.5V,时间5h,pH值4.5,温度50℃,Na_2SO_40.05mol·L~(-1)。后续碱处理,能进一步降低纸浆Kappa值,提高白度。E_ME处理使纸浆Kappa值由17.4降至7.8,木素脱除率为55.2%,粘度由1144cm~3·g~(-1)降至1032cm~3·g~(-1),白度由39.2%ISO升至51.2%ISO。VIO为介体的E_M对不同Kappa值杨木KP浆和其它纤维原料纸浆均具有较好的脱木素效果。POM-5为介体的电化学脱木素较优工艺为:POM-52.5mmol·L~(-1),电压2.5V,温度80℃,时间5h,pH值3.0,Na_2SO_40.1mol/L。电解液可循环使用。后续碱处理,能进一步降低纸浆Kappa值,提高白度。对高Kappa值杨木浆的最优工艺为:POM-54mmol·L~(-1),时间5h,温度90℃,电压2.5V,pH值3.0。POM为介体的E_M对不同Kappa值杨木浆均具有较好的脱木素效果,E_ME处理后,木素脱除率高于40%,粘度损失小于15%。 进行了含电化学介体漂段(E_M)的ECF和TCF漂白的研究。VIO为介体的E_M(本文来源于《华南理工大学》期刊2006-04-14)

孔凡功,詹怀宇,王守娟,付时雨[7](2005)在《多金属氧酸盐为介体的杨木KP浆电化学介体脱木素研究》一文中研究指出以多金属氧酸盐Na8[PMo7V5O40]为介体,对杨木硫酸盐浆进行了电化学介体脱木素的研究。结果表明,采用钌钛涂层电极为阳极,不锈钢为阴极,以Na8[PMo7V5O40]为介体对杨木硫酸盐浆进行无隔膜电化学处理,能够有效脱除纸浆中的残余木素,而浆的黏度损失不大。Na8[PMo7V5O40]最优的电化学介体脱木素条件为:Na8[PMo7V5O40]浓度5 mmol/L,电压2.5 V,温度80℃,时间7h,pH值2.0~3.0,Na2SO4用量0.1mol/L。该条件下,纸浆卡伯值从17.3降至11.4,黏度从1018 mL/g降至846 mL/g。电化学处理后的废液可进行多次循环使用。(本文来源于《中国造纸学报》期刊2005年02期)

电化学介体脱木素论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着纸浆环境友好型漂白工艺的发展,电化学漂白技术成为具有发展前途的漂白工艺之一。其中,紫脲酸为介体的电化学漂白技术因具有较高的催化脱木素效率和脱木素选择性而受到关注。该工艺与传统的纸浆漂白技术相比,是一种相对清洁的纸浆漂白方法。本文以紫脲酸为介体,建立了较高浓度的电化学脱木素装置,并对杨木硫酸盐浆进行了电化学脱木素研究,同时对电化学脱木素过程中紫脲酸自由基的生成规律以及脱木素动力学进行了分析,为该漂白方法的工业化应用提供理论和技术依据。以杨木硫酸盐浆为原料,以紫脲酸为催化介体,依据电化学介体催化脱木素的工艺特点,设计制备了高浓电化学介体脱木素装置。该装置具有较好的脱木素能力,并且浆浓在3%~5%之间,紫脲酸用量为2.5mmol/l,处理时间为8h,槽电压为3.0V,温度为50℃,循环流量为0.5L·min~(-1),具有较好的脱木素效果,脱木素率可达30%。杨木硫酸盐浆经高浓条件下电化学介体脱木素后具有较好的后续可漂性。EmEQP和EmQP漂序均具有较好的漂白效果。在H_2O_2用量为2.0%时,能漂至81%ISO左右的白度,H_2O_2用量为3.0%时,能漂至84%ISO左右的白度,同时浆的粘度均保持在850cm~3·g~(-1)以上。采用微量碘量法对电化学介体脱木素过程中产生的VIO·的量进行测定。改变电压,温度及pH值,均对VIO·的生成量有影响。升高电压、温度或者pH值,VIO·达到最大浓度所需时间减少,达到最大浓度值后下降幅度增加,并且最高浓度值下降,产生的VIO·总量下降。采用隔膜电解槽能有效提高VIO转变为VIO·的转化率。VIO·的生成速度是决定整个电化学脱木素体系反应速率的一步。对不同工艺条件下电化学脱木素动力学进行研究,电化学脱木素过程是一个十分复杂的化学反应过程,其反应速度的大小不是由某一特定因素单独决定的,而是由多种因素共同作用的结果。杨木硫酸盐浆电化学介体脱木素动力学方程为:-dK/dt=A e~(-E/RT)[VIO]~(1.031)[V]~(2.197)K~(6.25)杨木硫酸盐浆电化学脱木素后,纸浆卡伯值的估算函数为:K(t)={2.89×10~(-7)+5.25k[VIO]~(1.031)[V]~(2.197)t}~(-0.19)

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

电化学介体脱木素论文参考文献

[1].田鸽.电化学脱木素体系介体紫脲酸与木素模型物的反应研究[D].齐鲁工业大学.2014

[2].仲亚杰.紫脲酸为介体的高浓电化学脱木素及其反应动力学研究[D].齐鲁工业大学.2013

[3].仲亚杰,孔凡功,王守娟,詹怀宇,付时雨.杨木硫酸盐浆高浓电化学介体脱木素研究[J].造纸科学与技术.2013

[4].徐磊.丁香醛为天然介体的杨木硫酸盐浆电化学脱木素研究[D].山东轻工业学院.2012

[5].孔凡功,詹怀宇,王鹏生,付时雨,王守娟.不同材料电极的制备及用于电化学介体脱木素的效果[J].中国造纸学报.2007

[6].孔凡功.叁倍体毛白杨硫酸盐浆电化学介体催化脱木素和漂白及机理研究[D].华南理工大学.2006

[7].孔凡功,詹怀宇,王守娟,付时雨.多金属氧酸盐为介体的杨木KP浆电化学介体脱木素研究[J].中国造纸学报.2005

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电化学介体脱木素论文-田鸽
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