生物改性木质纤维素的热重分析和热解动力学研究

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1、分类号学号M201271126学校代码10487密级硕士学位论文生物改性木质纤维素的热重分析和热解动力学研究学位申请人：刘芳学科专业：新能源科学与工程指导教师：张晓昱教授余洪波副教授答辩日期：2015年5月11日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThermogravimetricanalysisandkineticstudyoflignocellulosemodifiedbywhi

2、terotfungusCandidate:LiuFangMajor:NewenergyscienceandengineeringSupervisor:Prof.ZhangXiaoyuProf.YuHongboHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果

3、。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学

4、位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月华中科技大学硕士毕业论文摘要利用木屑、秸秆等木质纤维素原料热解转化为生物质能和生物基产品是生物炼制研究的发展方向。生物预处理能通过改性木质纤维素促进生物质热解，但改性木质纤维素的热解性质和热解动力学特征尚不清楚。本文在研究白腐菌Echinodontiumtaxodii2538生物预处理对毛竹热解性质影响的基础上，拟通过酶-温和酸解木质素（EMAL）的热解参数来修饰平行三组分模型，并将该修饰模型应用于白腐菌Pleurotussp.CCD3改性麦秆木质纤维素热解动力学的

5、研究，旨在系统阐明生物改性木质纤维素的热解动力学及预处理的影响机理。主要研究结论如下：1.利用热重分析研究了白腐菌Echinodontiumtaxodii2538预处理对毛竹热解性质的影响。结果表明，白腐菌E.taxodii2538能选择性降解和改性毛竹木质素组分，并降低毛竹提取物组分对热解的负面影响，从而有效促进毛竹热解。利用传统平行三组分模型分析表明，预处理后毛竹木质纤维素最大热解速率的提升与木质素、半纤维素组分活化能的降低及纤维素组分的富集有关。2.利用酶-温和酸解法提取获得毛竹木质素，基于EMAL的热解动力学

6、分析，建立了一个修饰平行三组分模型。通过新模型分析发现，白腐菌E.taxodii2538在预处理过程中将毛竹木质素中高活化能的难降解组分改性为低活化能的易降解组分，并通过去木质化提高毛竹纤维素组分含量，从而使热解更容易。与传统平行三组分模型相比，修饰平行三组分模型能更准确地预测生物预处理过程中去木质化程度，反映木质纤维素热解的真实规律。3.进一步采用修饰平行三组分模型研究预处理条件对Pleurotussp.CCD3改性麦秆木质纤维素热解动力学的影响。结果证明该模型具有广泛适用性。动力学分析表明，白腐菌Pleurotu

7、ssp.CCD3也可以通过改性木质素及富集纤维素来增强麦秆木质2+纤维素的热解，而预处理过程中添加Mn能进一步促进麦秆的去木质化和木质素改性，从而增强木质纤维素的热解效率。本文首次建立的修饰平行三组分模型能够更加真实地反映木质纤维素热解的规律，系统阐明白腐菌改性木质纤维素的热解性质和动力学特征，可为生物预处理在I华中科技大学硕士毕业论文生物质热解中的应用提供理论基础和科学依据。关键词：木质纤维素；木质素；白腐菌；生物预处理；热重分析；热解动力学II华中科技大学硕士毕业论文AbstractUtilizingpyroly

8、sistoconvertlignocellulosicfeedstocksincludingwoodwastesandstrawintobioenergyandbio-basedproductsisthedevelopmentdirectionofbio-refinery.Biologicalpretreatmentcanimprovebiom