固体酸催化木质纤维素水解的作用机制与构效关系研究

项目名称： 固体酸催化木质纤维素水解的作用机制与构效关系研究

项目编号： No.21172083

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 马忠华

作者单位： 华中农业大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 木质纤维素是自然界产量最大的生物能源物质，具有稳定的晶态结构，传统生物及化学降解方法存在降解效率低，腐蚀设备，废酸液污染环境等弊端。本课题拟选用具有不同纤维素聚合度和含量的纤维素源（芒草、水稻秸秆和玉米秸秆等），以3-烷基咪唑氯型离子液体为介质，几种不同类型的固体酸（磺酸树脂、酸性粘土、二氧化硅固载的含氟固体有机酸等）代替传统液体无机酸为催化剂，研究在较温和条件下实现木质纤维素水解、转化、分离的优化方案，对不同固体酸的结构（结构/织构、酸强度、酸负载量、亲疏水特性、多官能团的相互作用等）与纤维素水解转化率之间的相关性进行研究，应用计算机辅助技术进行分析，建立2D-QSAR理论计算模型，优化固体酸结构，寻求能高效催化纤维素水解的新型固体酸催化剂；同时对影响纤维素水解效率的动力学参数进行优化分析，建立系统的动力学模型，为绿色化途径水解纤维素的实现提供理论依据和技术参数，建立纤维素水解的新方法。

中文关键词： 全氟烷基磺酰亚胺；固体酸；催化；纤维素；水解

英文摘要：

英文关键词： perfluoroalkyl sulfonyl imide；solid acid；catalysis；cellulose；hydrolysis