天然高分子化学研究的内容和意义

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,天然高分子化学研究的内容和意义,天然高分子种类,根据其不同的化学结构可以分为八大类：,核酸 聚酰胺,多糖 聚酚,聚硫酯 无机聚酯,聚异戊二烯 有机聚氧酯,第二章,可再生资源,可再生资源的研究是,国际24个前沿领域之一。,第一大类可再生资源：,纤维素、木质素、甲壳素、淀粉、各种动植物蛋白质以及多糖类。每年地球上产生约2000亿吨植物纤维素。,第二大类再生资源：,甲壳素主要来源于虾、蟹壳、昆虫壳等海洋生物资源，仅次于纤维素。,魔芋葡聚糖：,富含于魔芋中，我国是世界魔芋生产大国。,可再生资源,可再生资源改性得到的,高分子材料具有生物可降解性，属环境友好材料，符合可持续发展；,美国能源部(,DOE),计划,到2020年可再生资源的基本化学材料要占10%，2050年要达到50%。,木化生物质,木化生物质指天然来源的草本、木本植物。如针叶材、阔叶材、棉麻及竹麦等。,细胞生长始终伴随着木素化，木素化结束会导致细胞衰亡。,木化生物质蕴藏着极为丰富的天然药物资源，芳香化合物资源以及聚糖资源。,有机结合的碳为2710,10,吨，其中40%存在于纤维素中，30%存在于木素中。,木化生物质,源于碳、水化合物实现碳和水在自然的良性循环。减轻大气层的温室效应。,木化生物质的开发和利用,初级利用自然利用,生饲料。中草药和保健品等。直接燃烧和还田处理，自然更替,；,问题：,木化生物质初级的自然用途造成资源的极大浪费，而且效率低。其使用广泛性受到限制。,高层次利用,木化生物质高层次利用的目标是大规模集成化将生物质转化成富含蛋白质的饲料，工业化学品和生物能。,木化生物质高层次利用的,核心问题：,保持木化生物质活性成份的高效提取，还有转向生物能的木化生物质的液化及有效合理的综合利用,。,第一节 木化生物质能源,钻木取火开始，温暖人间。,能源的开发利用和人类文明息息相关，也和人类与自然的相互、和谐紧密相连。,从薪柴到煤碳、石油、天然气再到核能利用的能源跨越，促使人类从原始社会进入了现代文明社会。,青岛国际帆船赛赛场,现象：,人类能依赖的石油估计只能开采25年，天然气为35年，铀50年，煤200年，其他能源矿藏100年不等。,对策：,可再生能源如太阳能、生物质能、风能、地热能和潮汐能，特别是能提供稳定和重要来源的可再生的生物质能，在今后的能源结构中显得尤为重要。,能源衰竭,生物质能源前景,生物能可以减少,CO,2,、SO,2,、CO,和氮、氧化合物的排放量，减少温室效应和酸雨。,木化生物质每年能生产相当于410,17,KJ,的能量，相当于全世界能耗的10倍，到2050年以生物质为主的可再生能源能以相同或低于矿物燃料的价格，提供3/5的电力和2/5的直接燃料。,一些国家生物质能高层次利用有一定的规模：瑞典、奥地利和美国的生物质能分别占总能耗比重为16%、10%和4.9%。,生物质能源高效和普及利用的核心问题,水解液化,目标产物：液化液经微生物作用转变成生物质乙醇和甲醇或其他化学中间体，一般醇类或醚类化学物称作生物质汽油,途径：酸碱水解,直接液化,目标产物：生物质柴油、生物质润滑油。,途径：,高温高压液化,高温气化液化,等离子加热液化,硫化床热解液化,向依赖可再生能源转变的关键：,木化生物质液化并转变成乙醇、甲醇或可燃性的生物油；,成本和技术上突破。,第二节 木化生物质化工原料,生物质多糖类制造新型聚合物。,该方式优于常规以化工原料出发的聚合方法。,木化生物质中制取制造尼龙原料的,已二酸，邻苯二酚和对苯二酚,。,意义：,预示从合成大量有机原料中去除传统致癌物质苯开始来制备苯的绿色化学目标是可行的。同时解决多个环保问题是木化生物质用于化工原料行业的优势所在。,