Введение
Глава 1. Обзор литературы по методам предобработки лигноцеллюлозного сырья, синтеза энергонасыщенных фурановых соединений и их применения в качестве добавок к традиционному моторному топливу 12
1.1. Общая характеристика лигноцеллюлозного сырья 12
1.2. Предобработка растительного (лигноцеллюлозного) сырья методами облучения 16
1.2.1.Предобработка лигноцеллюлозного сырья методами облучения 18
1.2.2. Окислительные способы предобработки 21
1.2.2.1. Окисление кислородом в водной среде 21
1.2.2.2. Окисление с помощью пероксида водорода 23
1.2.3. Предобработка ионными жидкостями 26
1.3. Переработка лигноцеллюлозного сырья в фурановые соединения 32
1.3.1. Исследования в области синтеза фурфурола из углеводов 32
1.3.2. Исследования в области получения 5-гидроксиметилфурфурола из углеводов 1.4. Переработка фурановых соединений в высокоэнергетические соединения 41
1.5. Проблема компаундирования традиционных моторных топлив оксигенатными добавками 45
1.6. Характеристика свойств 2,5-диметилфурана как добавки к моторному топливу 50
Выводы по главе 1 53
Глава 2. Экспериментальная часть. Объекты и методы исследования 54
2.1. Предобработка целлюлозосодержащего сырья ионными жидкостями 54
2.2. Предобработка целлюлозосодержащего сырья методом -облучения 62
2.3. Предобработка целлюлозосодержащего сырья окислительными методами 64
2.4. Определение степени кристалличности исходных и предобработанных целлюлозосодержащих субстратов 67
2.5. Определение содержания лигнина, площади удельной поверхности и изучение фазовых переходов целлюлозосодержащих субстратов до и после окислительной и радиационной предобработки 67
2.6. Проведение сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии целлюлозосодержащих субстратов и коллоидного железосодержащего катализатора 68
2.7. Экспериментальные исследования получения фурановых соединений
2.7.1. Получение 5-гидроксиметилфурфурола из моносахаридов 70
2.7.2. Получение фурфурола и 5-гидроксиметилфурфурола из полисахаридов 72
2.7.3. Получение 2,5-диметилфурана из 5-гидроксиметилфурфурола 76
2.8. Моделирование горения смеси 2,5-диметилфурана с эталонным топливом в условиях работы ДВС с наддувом 77
Выводы по главе 2 82
Глава 3. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований методов предобработки целлюлозосодержащего сырья 83
3.1. Предобработка целлюлозосодержащего сырья ионными жидкостями 83
3.2. Предобработка целлюлозосодержащего сырья методом -облучения 92
3.3. Предобработка целлюлозосодержащего сырья окислительными методами 94
3.4. Исследование влияния воздействия изученных методов предобработки на физико-химические свойства целлюлозосодержащего сырья
3.4.1. Изменение степени кристалличности исходных и предобработанных целлюлозосодержащих субстратов 97
3.4.2. Изменение массы сырья и содержания лигнина после окислительной и радиационной предобработки 100
3.4.3. Изменение удельной площади поверхности после окислительной и радиационной предобработки 101
3.4.4. Изучение фазовых переходов целлюлозосодержащих субстратов до и после радиационной и окислительной предобработки 103
3.4.5. Анализ данных сканирующей и просвечивающей микроскопии 106
Выводы по главе 3 111
Глава 4. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований методов получения фурановых соединений 112
4.1. Получение 5-гидроксиметилфурфурола из моносахаридов 112
4.2. Получение фурфурола и 5-гидроксиметилфурфурола из полисахаридов 115
4.3. Получение 2,5-диметилфурана из 5-гидроксиметилфурфурола 118
4.4. Разработка способа переработки лигноцеллюлозного сырья 118
Выводы по главе 4 120
Глава 5. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований свойств горения 2,5-диметилфурана в смеси с эталонным топливом 122
5.1. Разработка математической модели горения смеси 2,5-диметилфурана с эталонным топливом в условиях работы ДВС с наддувом 122
5.2. Экспериментальное определение антидетонационных характеристик смеси 2,5-диметилфурана с эталонным топливом в условиях работы ДВС с наддувом 127
5.3. Экспериментальное определение скорости горения смеси 2,5-диметилфурана
с эталонным топливом в условиях работы ДВС с наддувом 132
Выводы по главе 5 136
Заключение 138
Список сокращений 140
