生物质化工与材料 第2版PDF电子书下载

第1章 生物质化工及材料概述 1

1.1生物质化工技术及发展趋势 2

1.1.1生物质化工概述 3

1.1.2生物质化工技术的现状 3

1.1.3生物质绿色化工技术 4

1.1.4生物质化工的发展方向 6

1.2生物质材料及发展趋势 6

1.2.1 生物质材料的定义 7

1.2.2生物质材料的特征 7

1.2.3生物质材料的应用 8

1.2.4生物质材料的发展方向 9

参考文献 9

第2章 生物质化工技术 12

2.1生物质直接燃烧技术 12

2.1.1生物质直接燃烧技术的特点 13

2.1.2直接燃烧技术 14

2.1.3生物质与煤混合燃烧技术 15

2.1.4生物质直接燃烧技术存在的问题 15

2.2生物质热解技术 16

2.2.1生物质热解机理 16

2.2.2生物质热解的动力学 18

2.2.3生物质热解影响因素 20

2.2.4生物质热解工艺类型 21

2.2.5生物质快速热解技术及研究开发现状 22

2.2.6生物质热解技术产业化需解决的问题 25

2.3生物质液化技术 25

2.3.1生物质液化技术类型 25

2.3.2生物质快速热解液化 26

2.3.3生物质高压液化 29

2.3.4生物质与煤共液化研究 33

2.4生物质气化技术 33

2.4.1生物质气化技术的发展 33

2.4.2生物质气化原理 34

2.4.3生物质气化工艺及设备 34

2.4.4生物质气化的影响因素 41

2.4.5生物质气化燃气的净化 43

参考文献 44

第3章 生物质制氢及相关技术 47

3.1生物质热化学制氢技术 48

3.1.1热化学制氢技术类型 48

3.1.2生物质气化制氢 49

3.1.3生物质热裂解制氢 54

3.1.4生物质热解油重整制氢 55

3.1.5生物质热化学制氢的影响因素 55

3.1.6生物质制氢技术经济可行性分析 56

3.2超临界水中生物质气化制氢技术 56

3.2.1制氢机理 57

3.2.2制氢反应动力学 58

3.2.3超临界水中生物质制氢的影响因素 59

3.2.4制氢工艺与主要设备 61

3.3光催化重整生物质制氢技术 62

3.3.1光催化重整生物质制氢 63

3.3.2光催化重整乙醇制氢 64

3.3.3光催化重整甲醇制氢 65

3.4生物质乙醇水蒸气重整制氢技术 67

3.4.1乙醇水蒸气重整反应的途径 67

3.4.2乙醇水蒸气催化重整制氢反应热力学 69

3.4.3乙醇水蒸气重整制氢反应动力学 69

3.4.4乙醇水蒸气重整制氢反应催化剂 70

参考文献 72

第4章 生物质新能源的制备 74

4.1燃料乙醇的生产技术 74

4.1.1燃料乙醇的发展与应用 75

4.1.2燃料乙醇生产的主要方法 76

4.1.3生物质水解制取燃料乙醇技术 77

4.2燃料甲醇的生产技术 84

4.2.1生物质合成甲醇国内外研究现状 84

4.2.2生物质合成燃料甲醇技术 85

4.2.3生物质气化甲醇合成系统 87

4.2.4生物质气化甲醇合成工艺 91

4.3生物柴油的制备工艺 93

4.3.1生物柴油的优缺点 94

4.3.2生物柴油的生产方法 95

4.3.3生物柴油在国内外的发展状况 101

4.4生物油 102

4.4.1生物油的化学组成 102

4.4.2生物油的生产与精制 103

4.4.3生物油的应用 105

参考文献 105

第5章 生物质制备平台化合物 107

5.1生物质甘油制备1，3-丙二醇 107

5.1.1 1，3-丙二醇的合成方法 108

5.1.2甘油化学法转化为1，3-丙二醇 109

5.2生物质制备糠醛 110

5.2.1糠醛的生产技术 111

5.2.2糠醛制备的影响因素 112

5.3生物质制备新型平台化合物乙酰丙酸 113

5.3.1乙酰丙酸的制备方法 114

5.3.2生物质水解生成乙酰丙酸的机理 117

5.3.3生物质水解生成乙酰丙酸的反应动力学 118

5.3.4乙酰丙酸的提取方法 119

参考文献 120

第6章 木质纤维素生物质预处理技术 121

6.1木质纤维素的组成与结构特征 121

6.1.1纤维素 121

6.1.2半纤维素 122

6.1.3木质素 123

6.2木质纤维素预处理的意义 124

6.3木质纤维素原料的预处理技术 124

6.3.1物理法 125

6.3.2物理化学法 128

6.3.3化学法 131

6.3.4生物法 136

6.3.5联合预处理技术 136

参考文献 138

第7章 生物合成聚合物及应用 140

7.1聚羟基烷酸酯 141

7.1.1聚羟基烷酸酯的种类 141

7.1.2 PHA的生物合成 142

7.1.3 PHA的物理性质 144

7.1.4 PHA的生物学特征 147

7.1.5 PHA的改性 148

7.1.6 PHA的应用 150

7.1.7 PHA的应用前景与展望 151

7.2聚氨基酸 151

7.2.1聚γ-谷氨酸 151

7.2.2聚赖氨酸 155

7.2.3蓝细菌肽 157

7.2.4聚氨基酸的应用前景与展望 158

参考文献 159

第8章 生物质基聚酯的合成及应用 160

8.1聚乳酸 161

8.1.1聚乳酸的发展历史 161

8.1.2聚乳酸的合成 161

8.1.3聚乳酸的性能 163

8.1.4聚乳酸的应用 165

8.2聚丁二酸丁二醇酯 167

8.2.1聚丁二酸丁二醇酯的发展史 167

8.2.2聚丁二酸丁二醇酯的合成 168

8.2.3 PBS的性质 170

8.2.4 PBS的应用 170

8.3展望 171

参考文献 171

第9章 纤维素及材料 173

9.1纤维素的结构与性质 173

9.1.1分子结构和分子量 173

9.1.2聚集态结构 174

9.1.3氢键结构 174

9.1.4溶解性 175

9.1.5液晶行为 177

9.2纤维素的化学改性及应用 177

9.2.1醚化反应 177

9.2.2酯化反应 178

9.2.3氧化反应 180

9.2.4交联改性 180

9.2.5接枝共聚改性 181

9.2.6均相化学改性 181

9.3再生纤维素材料 183

9.3.1再生纤维素纤维 183

9.3.2纤维素中空纤维 185

9.3.3再生纤维素膜 186

9.3.4其他纤维素材料 187

9.4天然纤维及其复合材料 187

9.4.1天然纤维的种类及性质 188

9.4.2天然纤维的表面处理 189

9.4.3天然纤维复合增强材料 191

9.5纤维素纳米纤维复合材料 193

9.5.1天然纤维素纳米纤维 193

9.5.2细菌纤维素 194

9.5.3静电纺丝纳米纤维 194

参考文献 195

第10章 淀粉及材料 198

10.1淀粉的结构与性质 198

10.1.1直链淀粉与支链淀粉 198

10.1.2淀粉的结晶 199

10.1.3淀粉的物化性质 200

10.2淀粉及其改性材料 201

10.2.1热塑性淀粉材料 201

10.2.2化学改性淀粉材料 203

10.2.3淀粉基共混材料 208

10.2.4淀粉基复合材料 213

10.3结论与展望 216

参考文献 216

第11章 海洋生物质聚多糖及材料 218

11.1甲壳素和壳聚糖 218

11.1.1甲壳素和壳聚糖的来源与结构 218

11.1.2甲壳素和壳聚糖的化学改性 219

11.1.3甲壳素和壳聚糖的应用 222

11.2海藻酸及海藻酸盐 228

11.2.1海藻酸及海藻酸盐的来源与结构 228

11.2.2海藻酸及海藻酸盐的化学改性 229

11.2.3海藻酸及海藻酸盐的应用 231

参考文献 239

第12章 天然聚多糖纳米晶及应用 242

12.1天然聚多糖纳米晶的种类和性质 242

12.1.1纤维素纳米晶 243

12.1.2甲壳素纳米晶的制备与性质 245

12.1.3淀粉纳米晶的制备与性质 246

12.2天然聚多糖纳米晶的修饰 247

12.2.1聚多糖纳米晶的物理修饰 247

12.2.2聚多糖纳米晶的化学修饰 248

12.3天然聚多糖纳米晶的应用 251

12.3.1聚多糖纳米晶改性复合材料的增强机理模型 252

12.3.2天然聚多糖纳米晶改性聚合物材料 253

12.4天然聚多糖纳米晶功能材料及应用 256

12.4.1聚多糖纳米晶模板合成无机纳米粒子 256

12.4.2聚多糖纳米晶制备有机渗透膜 257

12.4.3聚多糖纳米晶在凝胶复合材料中的制备及应用 257

12.4.4聚多糖纳米晶在特殊功能材料领域的应用 258

12.4.5聚多糖纳米晶在导电材料领域的应用 260

12.4.6聚多糖纳米晶基液晶光学材料 261

12.4.7聚多糖纳米晶在其他领域的应用 262

参考文献 264

第13章 木质素及改性材料 266

13.1木质素的结构与性质 266

13.1.1木质素的多级结构 266

13.1.2木质素的物理性质 271

13.1.3木质素的降解性 276

13.1.4木质素的衍生化 285

13.1.5木质素的接枝共聚 288

13.2木质素复合材料 290

13.2.1木质素酚醛树脂 290

13.2.2木质素聚氨酯 292

13.2.3木质素填充改性橡胶 295

13.2.4木质素共混改性聚烯烃 297

13.2.5木质素/天然高分子复合材料 298

13.3木质素及材料的应用 300

13.3.1木质素材料用作工程塑料 300

13.3.2木质素材料用作泡沫和薄膜材料 301

13.3.3木质素材料用作胶黏剂 302

13.3.4木质素及其衍生物用作絮凝剂 304

13.3.5木质素及其衍生物的其他用途 305

13.4结论和展望 306

参考文献 306

第14章 天然橡胶及应用 310

14.1天然橡胶的发展历史 310

14.1.1国内外天然橡胶发展历史 310

14.1.2天然橡胶大分子结构与性能的认知历程 311

14.2天然橡胶的生物合成、分子结构及制备 312

14.2.1天然橡胶的生物合成 312

14.2.2天然橡胶的超分子结构——支化和凝胶 315

14.2.3天然橡胶的制备 316

14.2.4特种天然橡胶的制备 316

14.3天然橡胶的结晶及理化性质 317

14.3.1天然橡胶的低温结晶 317

14.3.2天然橡胶的应变诱导结晶 318

14.3.3天然橡胶的性能概述 319

14.4天然橡胶的物理、化学改性及应用 321

14.4.1物理改性 321

14.4.2化学改性 324

14.4.3天然橡胶的应用 326

14.5其他天然橡胶 328

14.5.1银菊橡胶 328

14.5.2蒲公英橡胶 328

14.5.3杜仲橡胶 329

参考文献 329

第15章 动物蛋白质及材料 331

15.1丝蛋白质 331

15.1.1蚕丝及其组成 331

15.1.2蜘蛛丝及其组成 332

15.1.3动物丝的力学性能 333

15.1.4动物丝及丝蛋白的降解 333

15.1.5动物丝及丝蛋白的应用 335

15.2弹性蛋白质 337

15.2.1弹性纤维的物理化学性质 337

15.2.2弹性蛋白的制备和分析 340

15.2.3弹性蛋白质材料的应用 341

参考文献 342

第16章 植物蛋白质及材料 344

16.1常见的天然植物蛋白质 344

16.1.1大豆蛋白质 344

16.1.2玉米蛋白质 345

16.1.3小麦蛋白质 346

16.2植物蛋白质的物理和化学性质 346

16.2.1蛋白质的物理性质 346

16.2.2蛋白质的化学反应 348

16.2.3蛋白质的接枝共聚 350

16.3天然植物蛋白质材料 350

16.3.1增塑和变性蛋白质材料 351

16.3.2交联改性蛋白质材料 352

16.3.3蛋白质共混材料 354

16.3.4纳米复合蛋白质材料 357

16.4植物蛋白质材料的应用 359

16.4.1蛋白质降解材料 359

16.4.2可食性薄膜和包装材料 360

16.4.3蛋白质纤维和纳米纤维 361

16.4.4蛋白质胶黏剂 363

16.4.5蛋白质生物材料 366

16.5结论和展望 368

参考文献 369

第17章 天然植物油及材料 372

17.1天然油脂的结构及组成 372

17.2植物油的直接聚合及其材料 375

17.2.1植物油-乙烯基单体共聚塑料 375

17.2.2蓖麻油型聚氨酯及互穿网络材料 378

17.2.3基于甘油为原料的聚合物材料 379

17.2.4植物油及对应脂肪酸聚合物 381

17.3植物油化学改性及材料 387

17.3.1聚酯 387

17.3.2聚氨酯 390

17.3.3丙烯酸/马来酸酐改性植物油乙烯基单体共聚塑料 393

17.3.4环氧树脂 394

17.3.5聚酰胺和聚酯酰胺 395

17.3.6聚多酚 396

17.4植物油复合材料及纳米复合材料 397

17.5结论及展望 399

参考文献 399