本書(shū)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)域中的應用。
本書(shū)收集了大量具有創(chuàng )新思想和科學(xué)價(jià)值的實(shí)例,以指導讀者更有效地從事生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的基礎研究和應用開(kāi)發(fā)。
本書(shū)編寫(xiě)時(shí)參考了千余篇相關(guān)文獻,內容豐富、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(shū),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(zhuān)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2
111生物質(zhì)化工概述2
112生物質(zhì)化工技術(shù)的現狀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)材料的應用8
124生物質(zhì)材料的發(fā)展方向9
參考文獻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(wèn)題16
22生物質(zhì)熱解技術(shù)16
221生物質(zhì)熱解機理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(lèi)型23
225生物質(zhì)快速熱解技術(shù)及研究開(kāi)發(fā)現狀24
226生物質(zhì)熱解技術(shù)產(chǎn)業(yè)化需解決的問(wèn)題27
23生物質(zhì)液化技術(shù)27
231生物質(zhì)液化技術(shù)類(lèi)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)氣化工藝及設備38
244生物質(zhì)氣化的影響因素45
245生物質(zhì)氣化燃氣的凈化47
參考文獻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(lèi)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制氫機理63
322制氫反應動(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的途徑74
342乙醇水蒸氣催化重整制氫反應熱力學(xué)76
343乙醇水蒸氣重整制氫反應動(dòng)力學(xué)76
344乙醇水蒸氣重整制氫反應催化劑77
參考文獻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)合成甲醇國內外研究現狀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生物柴油在國內外的發(fā)展狀況111
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生物油的應用115
參考文獻115
第5章生物質(zhì)制備平臺化合物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理128
533生物質(zhì)水解生成乙酰丙酸的反應動(dòng)力學(xué)130
534乙酰丙酸的提取方法130
參考文獻131
第6章生物合成聚合物及應用133
61生物合成聚合物的種類(lèi)和性質(zhì)133
611聚羥基脂肪酸酯134
612聚氨基酸類(lèi)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(lèi)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(lài)氨酸的生物合成148
633藍細菌肽的生物合成149
64生物合成聚合物的應用150
641聚羥基脂肪酸酯的應用150
642聚氨基酸類(lèi)聚合物的應用151
65結論及展望154
參考文獻155
第7章聚乳酸合成工藝及應用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(kāi)環(huán)聚合160
713聚乳酸的擴鏈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聚乳酸生物醫用材料184
76結論及展望185
參考文獻186
第8章天然聚多糖及材料189
81纖維素及材料189
811纖維素的結構和性質(zhì)189
812纖維素的化學(xué)修飾193
813再生纖維素材料198
82纖維素纖維及復合材料203
821纖維素纖維的種類(lèi)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復合材料207
824纖維素納米纖維及其復合材料209
83甲殼素和殼聚糖及材料213
831甲殼素和殼聚糖的結構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用219
84淀粉及材料222
841淀粉的結構和性質(zhì)223
842淀粉的化學(xué)改性225
843淀粉材料及淀粉復合材料229
85結論及展望234
參考文獻235
第9章木質(zhì)素及材料243
91木質(zhì)素的結構與性質(zhì)243
911木質(zhì)素的多級結構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)素的官能團及衍生化246
915木質(zhì)素的接枝共聚247
92木質(zhì)素復合材料248
921木質(zhì)素酚醛樹(shù)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/天然高分子復合材料252
926其他木質(zhì)素復合材料253
93木質(zhì)素及材料的應用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結論及展望260
參考文獻261
第10章天然蛋白質(zhì)及材料265
101常見(jiàn)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納米復合蛋白質(zhì)材料279
104蛋白質(zhì)材料的應用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結論及展望289
參考文獻291
第11章天然植物油及材料295
111天然油脂的結構及組成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(lái)酸酐改性植物油乙烯基單體共聚塑料308
1134環(huán)氧樹(shù)脂309
1135聚酰胺和聚酯酰胺310
1136聚多酚311
114植物油復合材料及納米復合材料312
115結論及展望314
參考文獻314
第12章生物質(zhì)納米粒及應用318
121生物質(zhì)納米粒的種類(lèi)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)納米粒的應用331
1231生物質(zhì)納米粒改性材料的方法和機理331
1232生物質(zhì)納米粒改性聚合物材料332
1233生物質(zhì)納米粒應用于功能材料336
124結論及展望338
1241新的改性方法與結構設計339
1242應用拓展340
參考文獻340