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《微波液化玉米秸稈及環(huán)氧樹脂的制備與性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、密級:學校代碼:10075分類號:學號:20111316理學碩士學位論文微波液化玉米秸稈及環(huán)氧樹脂的制備與性能研究學位申請人:武文碩指導教師:劉志強教授學位類別:理學碩士學科專業(yè):環(huán)境工程授予單位:河北大學答辯日期:二○一五年五月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C.:NO:20111316ADissertationfortheDegreeofM.ScienceMicrowaveliquefiedcornstoverandPreparationandProperties
2、ofEpoxyResinCandidate:WuWenshuoSupervisor:Prof.LiuZhiqiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpecialty:EnvironmentEngineeringUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:May,2015河北大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特
3、別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果,也不包含為獲得河北大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了致謝。作者簽名:日期:年月日學位論文使用授權(quán)聲明本人完全了解河北大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。學校可以公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。本學位論文屬于1、保密□,在年月
4、日解密后適用本授權(quán)聲明。2、不保密□。(請在以上相應方格內(nèi)打“√”)作者簽名:日期:年月日導師簽名:日期:年月日保護知識產(chǎn)權(quán)聲明本人為申請河北大學學位所提交的題目為《微波液化玉米秸稈及環(huán)氧樹脂的制備與性能研究》的學位論文,是我個人在導師劉志強教授指導并與導師合作下取得的研究成果,研究工作及取得的研究成果是在河北大學所提供的研究經(jīng)費及導師的研究經(jīng)費資助下完成的。本人完全了解并嚴格遵守中華人民共和國為保護知識產(chǎn)權(quán)所制定的各項法律、行政法規(guī)以及河北大學的相關(guān)規(guī)定。本人聲明如下:本論文的成果歸河北大學所
5、有,未經(jīng)征得指導教師和河北大學的書面同意和授權(quán),本人保證不以任何形式公開和傳播科研成果和科研工作內(nèi)容。如果違反本聲明,本人愿意承擔相應法律責任。聲明人:日期:年月日作者簽名:日期:年月日導師簽名:日期:年月日摘要摘要黨的十八屆三中全會決議中指出建設生態(tài)文明,必須建立系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系,實行最嚴格的源頭保護制度、損害賠償制度、責任追究制度,完善環(huán)境治理和生態(tài)修復制度,用制度保護生態(tài)環(huán)境。環(huán)境問題的改善解決在實行制度創(chuàng)新完善,實現(xiàn)人與自然科學發(fā)展,和諧進步;轉(zhuǎn)變粗放型發(fā)展模式,實現(xiàn)資源節(jié)約型
6、、技術(shù)密集型和環(huán)境友好型發(fā)展模式的歷史性轉(zhuǎn)變,成為當前環(huán)境科學領(lǐng)域研究的主旨方向。本研究課題旨在將生物質(zhì)(玉米秸稈)由傳統(tǒng)原始粗放利用模式經(jīng)技術(shù)創(chuàng)新,轉(zhuǎn)化為能循化利用的高附加值新型材料,應對未來石油危機和化石資源枯竭背景下有機合成原料面臨原料匱乏的局面。利用微波這種清潔高效能源對可再生儲量大的生物質(zhì)材料進行液化利用,符合當前全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展政策路線。本文主要介紹了以生物質(zhì)(玉米秸稈)為原材料,在微波作為反應能量源,在苯酚與濃硫酸混合液為液化催化劑條件下對固態(tài)玉米秸稈粉末進行液化。對玉米秸稈液化
7、反應進行殘渣率測定并比對實驗條件,同時以紅外光譜分析為手段研究其中新舊官能團吸收峰值變化情況,從而確定微波液化過程中生物質(zhì)原料分子主要轉(zhuǎn)變的情況。在取得玉米秸稈液化物后,在堿性環(huán)境下以微波為反應能量與環(huán)氧氯丙烷反應,提取制備環(huán)氧樹脂。最后將提取的環(huán)氧樹脂經(jīng)過與固化劑與其他助劑結(jié)合,得到具備初步實用性的環(huán)氧樹脂膠結(jié)劑,通過拉伸剪切等物理手段測試膠結(jié)劑實用指數(shù)。生物質(zhì)(玉米秸稈)主要由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和其它有機物、無機物共同構(gòu)成[1]。其主體構(gòu)成成分具有難溶、難液化特性。在苯酚與濃硫酸混合液
8、為液化劑作用下,通過微波穿透性的均勻加熱,得以將玉米秸稈粉末初步液化。經(jīng)過反復試驗,初步發(fā)現(xiàn)在微波加熱溫度為160℃,微波加熱時間為22分鐘左右,反應原料液固比為4:1,時,實驗過程中液化產(chǎn)物殘渣率降到了最低值。溫度過高,加熱時間過長,均容易導致殘渣率反彈,即出現(xiàn)高分子液化再凝聚沉淀現(xiàn)象。通過比對不同液化溫度條件下、不同液化時間條件下、不同液化液固比條件下玉米秸稈原料和液化物殘渣的紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)液化殘渣中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素均出現(xiàn)不同程度消失降解。初步印證了微波和苯酚酸性條件下液化反應的