零价铁活化过硫酸盐对酚酸类抑制物去除的研究开题报告

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1. 研究目的与意义

木质纤维素是自然界最丰富的可再生资源，蕴含着巨大的生物质能，以木质纤维素为原料，生产清洁能源燃料乙醇是缓解能源危机，并在能源需求和环境保护之间寻求平衡的令人瞩目的新领域，所以越来越受到世界各国的广泛关注。

2. 国内外研究现状分析

为了缓解能源危机和解决环境污染问题，1978年，美国开始发展生物乙醇。从上世纪90年代美国实现燃料乙醇的商业化生产开始，其乙醇产量一直处于平稳增长状态。自2006年生物燃料乙醇产量超过巴西以后，美国一直稳居世界最大燃料乙醇生产国的位置。2011年美国乙醇产量达到4170万t，这使美国减少了4.8亿桶石油的进口。巴西不仅是世界上最早使用生物燃料的国家，也是世界上最早通过强制手段推广使用乙醇汽油混合燃料的国家。早在1931年，巴西政府就通过法令，要求全国所有地区必须销售含有2%~5%无水乙醇的汽油。目前，巴西乙醇汽油混合燃料中乙醇所占比重是世界上最高的，巴西也是世界上唯一不供应纯汽油作为汽车燃料的国家。而且巴西燃料乙醇生产成本是世界上最低的，其成本仅为中国以玉米为原料的1/2，为欧洲以小麦为原料的1/3。在欧盟的交通运输中，燃料消耗总量中约有20%是生物乙醇，其原料主要是甜菜和小麦。欧盟使用的生物燃料主要是通过乙醇与合成乙基叔丁基醚直接调和而成。2013年，欧盟以约411.3万t的乙醇产量，占世界乙醇总产量的5.85%。生物燃料乙醇在巴西、美国应用多年，技术上已十分成熟，而我国在燃料乙醇发展方面起步却比较晚。

2004年2月，经国务院同意，国家发改委等8部门联合制定颁布了《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》和《车用乙醇汽油扩大试点方案》，车用乙醇汽油试点工作全面启动。到2006年底，车用乙醇汽油基本实现了普及，中国成为世界上第三大生物燃料乙醇生产国。2007年6月，国务院召开可再生能源会议，正式叫停玉米燃料乙醇项目，要求产业在不得占用耕地，不得消耗粮食、不得破坏生态环境的原则下坚持发展非粮燃料乙醇。目前，我国生产燃料乙醇的原料正朝着多元化方向发展，并且积极应用转基因技术选育和开发能源作物原料，虽然已经取得一定成果，但这些技术在我国还处于起步阶段，与国外相比还有很大距离。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容：（1）研究树干毕赤酵母发酵产乙醇中的主要抑制物酚类化合物

（2）研究热活化过硫酸盐处理含一定糖液的四种酚类化合物（香草醛、紫丁香醛、香草酸和紫丁香酸）的降解效果

（3）研究降解这四种酚类化合物后的产物及其毒性分析

4. 研究创新点

1.将新发展起来的处理废水中难降解有机污染物的过硫酸盐高级氧化技术应用到木质纤维素水解液中产生的难降解抑制物酚类化合物的去除中，可以有效的降解掉水解液中的抑制物主要针对酚类化合物。（都可用）

2.热活化过硫酸盐技术不仅可以有效利用水解液产生的废热，而且处理后无二次污染，对后续发酵影响也很小。（热活化方法的可以用）

3.零价铁活化过硫酸盐工艺脱毒具有低能耗、环境友好、廉价、高效的特点，可为水解液中的酚类抑制物的去除提供了一条新的途径。（零价铁方法的可以用）