本書介紹了生物質(zhì)化工技術(shù)及其在能源、制氫和煉制化合物中的應(yīng)用,同時(shí)還介紹了生物合成聚合物、生物質(zhì)小分子化合物制備聚合物、生物質(zhì)高分子及這些聚合物在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用。
本書收集了大量具有創(chuàng)新思想和科學(xué)價(jià)值的實(shí)例,以指導(dǎo)讀者更有效地從事生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)。
本書編寫時(shí)參考了千余篇相關(guān)文獻(xiàn),內(nèi)容豐富、新穎,是一本全面、深入的生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的教學(xué)用書,適合生物質(zhì)化工技術(shù)、生物質(zhì)能源以及生物質(zhì)材料與工程等相關(guān)專業(yè)或相關(guān)行業(yè)的本科生、研究生、教師、科技人員及企業(yè)管理人員參考。
第1章生物質(zhì)化工及材料概述1
11生物質(zhì)化工技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)2
111生物質(zhì)化工概述2
112生物質(zhì)化工技術(shù)的現(xiàn)狀3
113生物質(zhì)綠色化工技術(shù)4
114生物質(zhì)化工的發(fā)展方向6
12生物質(zhì)材料及發(fā)展趨勢(shì)6
121生物質(zhì)材料的定義6
122生物質(zhì)材料的特征7
123生物質(zhì)材料的應(yīng)用8
124生物質(zhì)材料的發(fā)展方向9
參考文獻(xiàn)9
第2章生物質(zhì)化工技術(shù)12
21生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)12
211生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)的特點(diǎn)13
212直接燃燒技術(shù)13
213生物質(zhì)與煤混合燃燒技術(shù)15
214生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)存在的問題16
22生物質(zhì)熱解技術(shù)16
221生物質(zhì)熱解機(jī)理17
222生物質(zhì)熱解的動(dòng)力學(xué)18
223生物質(zhì)熱解影響因素21
224生物質(zhì)熱解工藝類型23
225生物質(zhì)快速熱解技術(shù)及研究開發(fā)現(xiàn)狀24
226生物質(zhì)熱解技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需解決的問題27
23生物質(zhì)液化技術(shù)27
231生物質(zhì)液化技術(shù)類型27
232生物質(zhì)快速熱解液化28
233生物質(zhì)高壓液化31
234生物質(zhì)與煤共液化研究36
24生物質(zhì)氣化技術(shù)37
241生物質(zhì)氣化技術(shù)的發(fā)展37
242生物質(zhì)氣化原理37
243生物質(zhì)氣化工藝及設(shè)備38
244生物質(zhì)氣化的影響因素45
245生物質(zhì)氣化燃?xì)獾膬艋?7
參考文獻(xiàn)49
第3章生物質(zhì)制氫及相關(guān)技術(shù)53
31生物質(zhì)熱化學(xué)制氫技術(shù)54
311熱化學(xué)制氫技術(shù)類型54
312生物質(zhì)氣化制氫55
313生物質(zhì)熱裂解制氫60
314生物質(zhì)熱解油重整制氫60
315生物質(zhì)熱化學(xué)制氫的影響因素61
316生物質(zhì)制氫技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性分析62
32超臨界水中生物質(zhì)氣化制氫技術(shù)62
321制氫機(jī)理63
322制氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)64
323超臨界水中生物質(zhì)制氫的影響因素65
324制氫工藝與主要設(shè)備67
33光催化重整生物質(zhì)制氫技術(shù)69
331光催化重整生物質(zhì)制氫69
332光催化重整乙醇制氫70
333光催化重整甲醇制氫72
34生物質(zhì)乙醇水蒸氣重整制氫技術(shù)73
341乙醇水蒸氣重整反應(yīng)的途徑74
342乙醇水蒸氣催化重整制氫反應(yīng)熱力學(xué)76
343乙醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)76
344乙醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)催化劑77
參考文獻(xiàn)80
第4章生物質(zhì)新能源的制備82
41燃料乙醇的生產(chǎn)技術(shù)82
411燃料乙醇的發(fā)展與應(yīng)用83
412燃料乙醇生產(chǎn)的主要方法84
413生物質(zhì)水解制取燃料乙醇技術(shù)85
42燃料甲醇的生產(chǎn)技術(shù)92
421生物質(zhì)合成甲醇國內(nèi)外研究現(xiàn)狀92
422生物質(zhì)合成燃料甲醇技術(shù)93
423生物質(zhì)氣化甲醇合成系統(tǒng)95
424生物質(zhì)氣化甲醇合成工藝100
43生物柴油的制備工藝102
431生物柴油的優(yōu)缺點(diǎn)103
432生物柴油的生產(chǎn)方法104
433生物柴油在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r111
44生物油112
441生物油的化學(xué)組成112
442生物油的生產(chǎn)與精制113
443生物油的應(yīng)用115
參考文獻(xiàn)115
第5章生物質(zhì)制備平臺(tái)化合物117
51生物質(zhì)甘油制備1,3丙二醇117
5111,3丙二醇的合成方法117
512甘油化學(xué)法轉(zhuǎn)化為1,3丙二醇119
52生物質(zhì)制備糠醛120
521糠醛的生產(chǎn)技術(shù)120
522糠醛制備的影響因素122
53生物質(zhì)制備新型平臺(tái)化合物乙酰丙酸123
531乙酰丙酸的制備方法124
532生物質(zhì)水解生成乙酰丙酸的機(jī)理128
533生物質(zhì)水解生成乙酰丙酸的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)130
534乙酰丙酸的提取方法130
參考文獻(xiàn)131
第6章生物合成聚合物及應(yīng)用133
61生物合成聚合物的種類和性質(zhì)133
611聚羥基脂肪酸酯134
612聚氨基酸類聚合物137
62聚羥基脂肪酸酯的生物合成139
621合成聚羥基脂肪酸酯的微生物139
622生物代謝及合成途徑140
623生物合成中主要的酶類及相關(guān)基因142
624基因工程改造144
63聚氨基酸聚合物的生物合成146
631聚谷氨酸的生物合成146
632聚賴氨酸的生物合成148
633藍(lán)細(xì)菌肽的生物合成149
64生物合成聚合物的應(yīng)用150
641聚羥基脂肪酸酯的應(yīng)用150
642聚氨基酸類聚合物的應(yīng)用151
65結(jié)論及展望154
參考文獻(xiàn)155
第7章聚乳酸合成工藝及應(yīng)用157
71聚乳酸的合成工藝157
711乳酸的縮聚157
712丙交酯的合成和開環(huán)聚合160
713聚乳酸的擴(kuò)鏈162
72聚乳酸的物理性質(zhì)和性能163
721聚乳酸的物理性質(zhì)163
722聚乳酸的使用性能164
723聚乳酸的可生物降解性能167
73聚乳酸材料的改性168
731聚乳酸的共聚改性168
732聚乳酸的共混改性169
733聚乳酸的納米復(fù)合改性172
74聚乳酸的成型加工176
741聚乳酸的注射成型176
742聚乳酸的注射拉伸吹塑成型177
743聚乳酸的擠出成型178
744聚乳酸的擠出拉伸成膜179
745聚乳酸的熱成型181
75聚乳酸的應(yīng)用181
751聚乳酸降解塑料181
752聚乳酸纖維183
753聚乳酸生物醫(yī)用材料184
76結(jié)論及展望185
參考文獻(xiàn)186
第8章天然聚多糖及材料189
81纖維素及材料189
811纖維素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)189
812纖維素的化學(xué)修飾193
813再生纖維素材料198
82纖維素纖維及復(fù)合材料203
821纖維素纖維的種類及性質(zhì)203
822纖維素纖維的表面處理205
823天然纖維素纖維增強(qiáng)復(fù)合材料207
824纖維素納米纖維及其復(fù)合材料209
83甲殼素和殼聚糖及材料213
831甲殼素和殼聚糖的結(jié)構(gòu)213
832甲殼素和殼聚糖的化學(xué)改性214
833甲殼素、殼聚糖及其衍生物的應(yīng)用219
84淀粉及材料222
841淀粉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)223
842淀粉的化學(xué)改性225
843淀粉材料及淀粉復(fù)合材料229
85結(jié)論及展望234
參考文獻(xiàn)235
第9章木質(zhì)素及材料243
91木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)243
911木質(zhì)素的多級(jí)結(jié)構(gòu)243
912木質(zhì)素的物理性質(zhì)245
913木質(zhì)素的降解性246
914木質(zhì)素的官能團(tuán)及衍生化246
915木質(zhì)素的接枝共聚247
92木質(zhì)素復(fù)合材料248
921木質(zhì)素酚醛樹脂248
922木質(zhì)素聚氨酯249
923木質(zhì)素填充改性橡膠250
924木質(zhì)素共混改性聚烯烴251
925木質(zhì)素/天然高分子復(fù)合材料252
926其他木質(zhì)素復(fù)合材料253
93木質(zhì)素及材料的應(yīng)用255
931木質(zhì)素材料用作工程塑料255
932木質(zhì)素材料用作泡沫和薄膜材料256
933木質(zhì)素材料用作膠黏劑256
934木質(zhì)素及其衍生物用作絮凝劑258
935木質(zhì)素及其衍生物的其他用途259
94結(jié)論及展望260
參考文獻(xiàn)261
第10章天然蛋白質(zhì)及材料265
101常見的天然蛋白質(zhì)265
1011大豆蛋白質(zhì)265
1012玉米蛋白質(zhì)266
1013小麥蛋白質(zhì)267
1014膠原蛋白質(zhì)和明膠267
1015酪蛋白質(zhì)268
102蛋白質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)268
1021蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)268
1022蛋白質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)270
1023蛋白質(zhì)的接枝共聚272
103天然蛋白質(zhì)材料273
1031增塑和變性蛋白質(zhì)材料274
1032交聯(lián)改性蛋白質(zhì)材料275
1033蛋白質(zhì)共混材料277
1034納米復(fù)合蛋白質(zhì)材料279
104蛋白質(zhì)材料的應(yīng)用281
1041蛋白質(zhì)降解材料和可食性薄膜281
1042蛋白質(zhì)纖維和納米纖維282
1043蛋白質(zhì)膠黏劑284
1044蛋白質(zhì)生物材料287
105結(jié)論及展望289
參考文獻(xiàn)291
第11章天然植物油及材料295
111天然油脂的結(jié)構(gòu)及組成295
112植物油的直接聚合及材料297
1121植物油乙烯基單體共聚塑料298
1122蓖麻油基聚氨酯及互穿網(wǎng)絡(luò)材料300
113植物油化學(xué)改性及材料302
1131聚酯302
1132聚氨酯305
1133丙烯酸/馬來酸酐改性植物油乙烯基單體共聚塑料308
1134環(huán)氧樹脂309
1135聚酰胺和聚酯酰胺310
1136聚多酚311
114植物油復(fù)合材料及納米復(fù)合材料312
115結(jié)論及展望314
參考文獻(xiàn)314
第12章生物質(zhì)納米粒及應(yīng)用318
121生物質(zhì)納米粒的種類和性質(zhì)318
1211纖維素納米晶319
1212甲殼素晶須322
1213淀粉納米晶322
1214木質(zhì)素超分子聚集體322
122生物質(zhì)納米粒的修飾323
1221生物質(zhì)納米粒的化學(xué)反應(yīng)修飾324
1222生物質(zhì)納米粒的聚合物接枝修飾327
123生物質(zhì)納米粒的應(yīng)用331
1231生物質(zhì)納米粒改性材料的方法和機(jī)理331
1232生物質(zhì)納米粒改性聚合物材料332
1233生物質(zhì)納米粒應(yīng)用于功能材料336
124結(jié)論及展望338
1241新的改性方法與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)339
1242應(yīng)用拓展340
參考文獻(xiàn)340