烯丙基参与电化学诱导木质素降解合成高价值精细化学品

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuning2007
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本论文提出一种利用烯丙基诱导木质素中丰富的芳香结构单元选择性合成高附加值化合物的方法。以自制的Pb/Pb O2电极为阳极,Cu等其他多种金属材料为阴极,在碱性溶液中引入烯丙基这一活泼基团,进而把木质素中的三种基本结构单元(G、S、H)转化成相对应的芳香族衍生物。将不同种类的木质素以及阴极材料通过电化学诱导实验进行比对,探讨了木质素原料以及阴极材料对目标产物的种类和产量的影响。通过FT-IR光谱和元素分析等手段对不同木质素原料及反应后木质素残渣的结构及组成进行表征分析,并利用GPC来分析木质素降解前后分子量分布的变化情况。通过CV、LSV和EIS等手段来评估Pb/Pb O2阳极在木质素反应过程中的氧化性能以及阴极材料的电催化性能。反应结束后对有机溶剂萃取的产物进行GC和GC-MS分析(主要选取了三种诱导产物作为目标化合物),同时利用外标和内标法来追踪目标化合物的产量变化。实验中主要考察的因素有电流密度、碱液浓度、反应时间、反应温度、木质素初始浓度、诱导剂投入量、木质素原料和阴极的种类等。实验结果表明:木质素原料的种类和阴极材料的种类对三种诱导产物的产量影响很大,三种产物中的主要诱导产物为4-烯丙基-2-甲氧基苯酚(丁香酚),其累积产量为:17.21g/kg-lignin。其余两种目标产物2-烯丙基苯酚和4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯酚的产量分别可以达到0.67 g/kg-lignin和7.75 g/kg-lignin。除去三种主要诱导产物以外,还检测出了18种木质素初始降解产物(非诱导产物)如:香兰素、BHT(2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚)等。
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