生物质基酚醛树脂的制备及应用研究

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1、分类号：O64单位代码：10183研究生学号：2015332149密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）生物质基酚醛树脂的制备及应用研究Preparationandapplicationofbiomass-phenolicresin作者姓名：刘欢专业：物理化学研究方向：生物质资源利用与工程指导教师：朱燕超培养单位：化学学院2018年5月生物质基酚醛树脂的制备及应用研究Preparationandapplicationofbiomass-phenolicresin作者姓名：刘欢专业名称：物理化学指导教师：朱燕超

2、学位类别：理学硕士答辩日期：2018年5月26日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士(或硕士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要

3、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《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：√硕士□博士学科专业：

4、物理化学论文题目：生物质基酚醛树脂的制备及应用研究作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要生物质基酚醛树脂的制备及应用研究酚醛树脂具有耐水性、耐热性、耐候性及化学稳定性好而广泛用于各加工工业中。但其原料苯酚和甲醛是石油化工产品，受化石资源短缺及加工和使用过程中严重环境污染的影响，迫使人们不得不寻找可再生资源作为化工产品的原料来源。生物质富含半纤维素、木质素，半纤维素水解得到的产物含有醛基，木质素含有酚羟基，由此以含有醛基、酚基的生物质为原料全部或部分替代甲醛、苯酚合成生物质基酚醛树脂

5、是近年来科学家们亟待解决的问题。本论文主要以玉米芯为原料，首先采用稀酸催化水解半纤维素、固定床催化脱水制备糠醛，再碱催化降解木质素制备碱木质素。以木质素、糠醛、苯酚和甲醛为原料，采用四元逐步协同共聚的方法合成木质素-苯酚-糠醛-甲醛树脂（LPFF）、固化为LPFF树脂粉体，再经炭化、活化制备LPFF树脂基多孔炭。系统研究了合成条件对LPFF树脂胶黏剂性能的影响，及LPFF树脂基多孔炭的电化学性能研究。取得的研究成果如下：1.糠醛和木质素的不同用量对酚醛树脂的胶合强度有重要的影响。（1）木质素取代苯酚50%以内，木

6、质素酚醛树脂（LPF）胶合强度均大于纯酚醛树脂（PF）的胶合强度（1.22MPa），说明以木质素部分替代苯酚合成胶黏剂可行，并能够提高胶合强度。（2）各组木质素对苯酚的不同替代率实验证明，随着糠醛替代甲醛的比例增加，LPF胶合强度均增加，并各组达到15%替代率时，达到最佳；说明糠醛具有比甲醛更好交联聚合性能，可以在合成胶黏剂过程中作为交联剂使用。（3）当木质素对苯酚的替代率为60%，糠醛对甲醛的替代率为20%时，LPFF胶合强度为1.41MPa，高于纯PF胶合强度，生物质基化学品总取代率可以达到53.0%。（4）

7、当木质素对苯酚的替代率为40%，糠醛对甲醛的替代率为15%时，LPFF综合性能最好，胶合强度达到1.97MPa。2.以LPFF树脂为碳源，KOH作为活化剂，制备LPFF树脂多孔炭。通过控制糠醛对甲醛的替代率可以在一定程度上调节孔隙大小和分布，使之达到最佳I比电容。当糠醛对甲醛的替代率为5%时，比电容为309.12F/g，恒流充放电10000次，电容保持率达到97.70%，表现出很好的循环稳定性。3.通过改变活化剂的比例调控活性炭多级孔道结构，活化剂NaOH和KOH的比例为3时，活性炭的介微孔比例为1.55，比电容

8、为277.94F/g。恒流充放电10000次，电容保持率达到92.3%，优于Na-LPFFC活性炭的电容保持率83.10%。4.木质素-苯酚-糠醛-甲醛树脂炭（LPFFC）作为锂离子电池的电极材料，在100mAg-1的电流密度下，5%LPFFC的首次放电比容量达到1132mAhg-1，循环100圈后，可逆比容量为327mAhg-1，同时其倍率性能也相对较好。关键词：糠醛，