开题报告--花生壳液化产物及其树脂胶粘剂的安全性评价

南京林业大学硕士研究生开题报告,作者：123专业：木材科学与技术研究方向：生物质胶粘剂指导教师：教授,二0一三年九月,花生壳液化产物及其树脂胶粘剂的安全性评价,目录,1选题背景及意义2国内外研究概况3研究内容及预期达到的目标4采用的实验方法和技术路线5课题创新点6课题中可能出现的问题及解决方案7课题研究进程安排8经费预算,选题背景与意义,老三样,花生壳的利用,其他利用,花生壳制胶,还田青贮堆肥,内含功能物的提取食品加工污水处理催化制氢,做胶粘剂的填料提取木质素，和甲醛反应制胶全粉制胶，需加入酚醛树脂花生壳苯酚硫酸预处理制胶,选题背景与意义,花生壳液化：处理速度快，无需繁琐预处理,花生壳液化树脂胶粘剂,优势,安全性,充分利用农林废弃物低甲醛释放胶合强度高耐水性好,对人类健康和环境影响尚不明确确定其化学组分，安全性指标和检测方法，对于指导和规范生产，应用，推动发展有重要的意义,国内外的研究概况,国内外的研究概况,溶剂液化生成化工原料,热解液化生产石油原料,木质素,纤维素,半纤维素,国内外的研究概况,由于木质素，纤维素和半纤维素各自具有不同的分子结构和活性基团，因而三者的反应历程和反应活性差别较大，这也使得液化机理的研究变得十分困难。目前的研究是通过气相色谱与气质联用（GC-MC）、傅里叶转换红外光谱（FTIR）、高效液相色谱（HPLC）、核磁共振谱（1H-NMR、13C-NMR）等分析手段，研究液化产物的结构和液化历程从而推测木质纤维原料液化反应机理。木质素的液化机理研究是建立在木素模型基础上的自由基反应，反应首先是生成低分子量的自由基中间产物，然后通过自由基之间的缩合逐渐转化为高分子产物。纤维素较难液化，其液化机理系采用棉纤维素进行探讨，纤维素首先降解为低聚糖，而后又继续降解成葡萄糖，HMF则是葡萄糖经连续脱水后的产物，该产物的形成也许导致其自身的聚合以及与苯酚的反应，进一步的反应还可能产生交联的网状高分子化合物。,国内外的研究概况,木质纤维原料液化领域的工作还处于研究发展阶段，尚未形成比较完善的应用基础体系。由于原材料的多样性、液化转化的复杂性，液化产物的分离与表征研究工作极为艰巨，迄今尚未检索到有关木素-纤维生物质液化产物以及生物质液化树脂胶粘剂的组成成分及其制品对环境和人类健康影响的的研究报道。,主要研究内容,花生壳液化产物及其树脂胶粘剂的化学成分分析液化产物的有害成分分析技术的研究液化树脂胶粘剂的有害成分分析技术的研究花生壳液化树脂胶粘剂在固化和水解过程中产生的各种有害成分分析技术的研究花生壳液化产物及其树脂胶粘剂对居室环境和人类健康的安全性评价,预期达到的目标,明确生物质液化产物及其树脂胶粘剂的主要有害成分类别及其对环境与人类安全性影响明确生物质液化树脂胶粘剂在固化过程产生的可挥发性物质及其对环境与人类的安全性影响明确固化后的胶体在使用过程中的产生的可挥发性或可溶性物质对环境与人类安全性影响确定生物质液化产物及其树脂化产品的安全性指标及其检测方法,实验方案路线图,花生壳粉,液化反应,液化产物化学成分分析,胶黏剂制备,树脂化胶粘剂,胶黏剂固化,固化体,组分分析技术研究,有害物质测试方法研究,固化过程有害物质释放测试技术研究,固化产物有害性技术评价,测试结果分析及安全性评估,水解,水解过程有害物质释放测试技术研究,水解产物有害性技术评价,测试结果分析及安全性评估,有害物质测试方法研究,测试结果分析及安全性评估,测试结果分析及安全性评估,液化产物,原材料成分分析,研究或筛选合适的方法，对研究对象进行化学成分测定，包括水分、灰分、冷热水抽出物、1%氢氧化钠抽出物、苯醇抽出物、酸不溶木素等。多戊糖含量，纤维素含量按硝酸一乙醇法进行测定；有机元素C、H、N、S、O在有机元素分析仪上进行；采用扫描电镜对研究对象进行结构观察。,花生壳液化产物及其树脂胶粘剂的成分分析,将花生壳在一定条件下进行液化转化，采用傅立叶红外光谱，热重分析仪，高效液相色谱、GPC法(凝胶色谱法)、核磁共振谱等联合手段分析液化产物的成分组成。将液化产物与甲醛反应，生成树脂胶粘剂，傅立叶红外光谱、GPC法(凝胶色谱法)、热重分析仪、核磁共振谱等联合手段分析树脂的成分组成，以此推断原材料液化树脂的成分类别。对醛酮，酚，脂，芳香，烷烃，醇，萜烯等有机物单体在不同吸附剂上的吸附、分离特性、穿透性行为、再生稳定性及活化本底进行研究及采样参数等的确定,有机化合物的衍生化条件的研究以及标准样品制备GC/MS系统条件的研究及各种物质的最低检出限、标准工作曲线、回收率等方法特性的研究HPLC分析条件及检出限、标准曲线、回收率、精密度等方法特性的研究,花生壳液化产物及其树脂胶粘剂的成分分析,液化树脂胶粘剂的固化和水解特性分析,建立环境模拟试验舱，模拟环境释放舱的工作参数及控制精度的研究和确定根据液化树脂胶粘剂的实际使用条件，固化体制备条件为温度130-140、时间为胶粘剂固化时间的1.2倍；利用DSC/TGA与气质联用分析法，分析固化产生的气体；水解采用1%常温酸解、1%常温碱解和100水解，分析固化体的重量损失及水解液的成分。,液化树脂胶粘剂的安全性分析,根据检测出的液化产物、液化树脂胶粘剂及其在固化、分解过程中产生的各类化合物，如醛酮类，游离酚，酯类，醇类，萜烯类，各种挥发性气体以及重金属等的化学性质的分析，参考相关的国家标准的规定，对这些检出物对于环境与人类健康的影响做出安全性评价。,课题创新点,胶粘剂中迄今尚未检索到有关木素-纤维生物质液化产物以及生物质液化树脂胶粘剂的组成成分及其制品对环境和人类健康影响的的研究报道。明确花生壳树脂胶中对人类健康和环境的影响，为花生壳树脂胶的进出口打下基础，对花生壳树脂胶的推广利用有重要的意义。,可能遇到的问题及解决方法,花生壳液化产物及其树脂胶的化学成分的确定不够到位。采用多种检测手段联合，如傅立叶红外光谱，热重分析仪，凝胶色谱，气相色谱和质谱联用，液相色谱等检测用图谱不够详细明确的定位化学成分。多做平行实验，