生物质是一种可再生的碳源,可以以各种方式转化为各种形态的化学品。利用生物质来生产各种化学品对环境保护及解决能源危机问题有很大帮助,具有很大的研究价值。玉米芯是一种典型的木质纤维素生物质,其中含量最高的成分为半纤维素与纤维素。本论文针对玉米芯组成的特点,将玉米芯中的半纤维素与纤维素水解转化为具有高附加值的糠醛与乙酰丙酸,研究反应的规律,寻求反应的最佳条件,使玉米芯中半纤维素与纤维素得到更好的利用。首先,将玉米芯在有机溶剂甲苯的萃取作用下,经过硫酸的催化作用下水解,先将玉米芯中的半纤维素水解转化生成糠醛。实验结果表明,当以玉米芯为原料,硫酸为催化剂,甲苯为萃取剂条件下,反应温度为160℃、酸料比为2wt%、水料比为0.5ml/g、油料比为12ml/g、反应时间为80min时,玉米芯中的半纤维素能够最大程度的转化为糠醛,糠醛收率为71.9%,且此时纤维素的损失较小,仅为22.4%。对残渣进行电镜和红外分析可知,经过反应后玉米芯中半纤维素被分解,残渣中剩余大量纤维素与木质素。在玉米芯中半纤维素转化为糠醛后,糠醛渣中纤维素含量为54.4%。以此糠醛渣为原料,硫酸为催化剂,水为溶剂,改变各反应条件,考察这些反应条件对乙酰丙酸收率的影响。经过实验可得出在反应温度200℃,硫酸浓度6%,反应时间为40min,液固比为20:1时,乙酰丙酸的收率最高,为51.9mol%,此时纤维素已全部分解。对残渣进行电镜和红外分析可知,经过反应后糠醛渣中纤维素被分解,残渣中只剩余大量木质素。又研究了在有机溶剂甲基异丁基酮中,糠醛渣水解制取乙酰丙酸的反应。以糠醛渣为原料,硫酸为催化剂,甲基异丁基酮为溶剂,改变各反应条件,考察这些反应条件对结果的影响。经过实验可得出在反应温度200℃,硫酸浓度4%,反应时间60min,油料比12.5:1时,乙酰丙酸的收率最高为30.8mol%,此时纤维素已全部分解。对残渣进行电镜和红外分析可知,经过反应后糠醛渣中纤维素被完全分解,残渣中只剩余大量木质素。