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以木质素为主要原料,通过凝胶法制备木质素水凝胶,经干燥、碳化和磺化制备了木质素固体酸。以木质素固体酸为催化剂催化蒎烯水合反应合成了α-松油醇。主要研究内容及结果如下:1.以环氧氯丙烷交联木质素制备了木质素水凝胶,采用真空干燥、碳化以及磺化制备了木质素碳基固体酸,并以其为催化剂催化α-蒎烯水合合成了α-松油醇。研究了木质素水凝胶合成、木质素碳基固体酸制备和催化反应的条件,得到木质素水凝胶适宜合成条件为:木质素5.00 g,NaOH 1.20 g,水4.00g,交联剂2.50 g,凝胶化温度为60℃,凝胶化时间为6 h;木质素干凝胶制备木质素碳基固体酸的适宜条件为:碳化温度400℃,碳化时间3 h,磺化温度180℃,磺化时间3h;木质素碳基固体酸催化α-蒎烯合成α-松油醇的反应条件为:反应温度80℃,α-蒎烯4.00 g,水的用量4.00 g,催化剂用量0.40 g,异丙醇20.00 mL。在此条件下α-蒎烯转化率为93.07%,α-松油醇产率为40.36%,选择性为43.37%。木质素碳基固体酸具有好的重复使用性,该碳基固体酸经5次重复使用后,蒎烯的转化率由93.07%下降至86.67%,α-松油醇产率由40.36%下降至32.56%,选择性由43.37%下降至37.57%。2.木质素水凝胶经超临界CO2干燥制备木质素气凝胶。研究了干燥温度、干燥压力和老化时间对木质素气凝胶微观形貌以及对后续制备的碳基固体酸催化性能的影响,获得适宜干燥条件:老化温度30℃,老化时间为3天,干燥温度为40℃,干燥压力为10 MPa。以在此条件下合成的气凝胶经碳化、磺化后制备的碳基固体酸作为催化剂,催化α-蒎烯水合合成α-松油醇,在上述优化条件下α-蒎烯转化率为98.27%,α-松油醇产率为48.71%,选择性为49.57%。该碳基固体酸经过5次循环使用后,α-蒎烯的转化率由98.27%下降至89.91%,α-松油醇产率由48.71%下降至39.67%,选择性由49.57%下降至44.12%。3.采用FTIR、XRD、比表面积及孔径分析、蒎烯吸附量以及亚甲基蓝吸附值、接触角测试、酸值测定等方法对木质素碳基固体酸进行了表征和分析。结果表明,在木质素碳基固体酸中成功引入磺酸基,并伴有羧基及羟基等含氧基团,该碳基固体酸主要是由不定型碳组成。采用真空干燥制备的木质素碳基固体酸催化剂的比表面积为281.3 m2/g,平均孔径为4.87 nm。采用超临界干燥制备的木质素碳基固体酸催化剂的对α-蒎烯最大吸附量为425.16mg/g,对亚甲基蓝的最大吸附量为97.97 mg/g,与水的接触角为38.36°,为典型亲水性材料。4.通过对不同温度下的碳基固体酸催化蒎烯水合反应的动力学实验,采用一级动力学模型,测定反应的速率常数为0.2020 h-1,并计算出活化能为67.501 KJ/mol。