超临界CO2/离子液体协同固体酸催化木材纤维素水解的研究

项目名称： 超临界CO2/离子液体协同固体酸催化木材纤维素水解的研究

项目编号： No.31270620

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 农业科学

项目作者： 郭峰

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目以超临界CO2和酸性功能离子液体协同固体酸水解木质纤维素为研究对象。首先合成酸性功能离子液体，在微波辅助下快速溶解木质纤维素生物质（如橡胶籽果皮）。探讨酸性离子液体溶解纤维素的作用机理，并实现纤维素的再生与分离。在微波和超声波反应器中合成磁性木质素基固体酸，结合超临界CO2和酸性功能离子液体协同固体酸水解转化再生纤维素生产葡萄糖。解释离子液体与固体酸快速水解的协同作用规律，在此基础上建立木质纤维素的连续快速水解模型。并实现CO2、离子液体和磁性木质素基固体酸的循环使用。该机理研究为木质纤维素的高效水解提供一种新的催化材料和新方法。

中文关键词： 木材纤维素；离子液体；木质素基固体酸；纳米碳材料；水解

英文摘要： In this work, acidic ionic liquids were synthesized for quick dissolution of lingocellulosic biomass assistanted in microwave reactors. The mechanism of cellulose dissolving in acidic ionic liquids is built up. The regeneration and separation of cellulose from lingocellulosic biomass solution is further studied. Then, magnetic lignin-derived solid acid catalysts was synthesized in microwave and ultrasonic reactors, and used for hydrolysis of the regenerated cellulose in supercritical CO2. Mathematical model is built up to simulate and optimize the reaction of cellulose hydrolysis. Recyclings of supercritical CO2, ionic liquids and magnetic lignin-derived solid acid catalysts are also investigated.

英文关键词： wood cellulose；ionic liquids；lignin-decrived solid acid；nano-carbon manterials；hydrolysis