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纖維素水解的探討

科展類別

全國中小學科展

屆次

第44屆--民國93年

科別

化工衛工及環工科

得獎情形

第三名 最佳團隊合作獎

學校名稱

國立嘉義高級工業職業學校

指導老師

賴瓊玉、蔡榮政

作者

陳建學、鄭柏祥、黃莉?、楊雅婷

關鍵字

纖維素,水解

摘要或動機

(一)水解時間對纖維素水解很重要,因反應器內進行著如下的兩個反應:

            纖維素K1葡萄糖,葡萄糖
副產物(包括甲酸、果糖酸、甲基糠醛)初反應是纖維素水解,需一定時間完成;此外葡萄糖溶液停留時間的增加,將使更多的葡萄糖轉化為副產物,故隨時間的增加葡萄糖的量有下降的現象。

(二)催化纖維素K1葡萄糖的效果是:鹽酸催化劑組>順丁烯二酸催化劑組,但葡萄糖副產物的反應中,鹽酸催化劑組的降解率為85﹪,而順丁烯二酸催化劑的降解率為15﹪,因此需長時間加熱時,最好採用順丁烯二酸為催化劑催化否則得不償失。

(三)無機酸催化劑組其催化纖維素水解的效果隨溫度增加而增加,但在140℃時Cu2O的量增幅變小,且在160℃Cu2O的量變小很多,這是因反應器內進行著如下的兩個反應:


纖維素K1葡萄糖

葡萄糖副產物

在較低溫時K1的增加值大於K2,但隨溫度提高K2的增加值會逐漸大於K1,因而Cu2O 的量增幅變小甚至在160℃Cu2O的量變小。

(四)有機酸催化劑組,其催化纖維素水解的效果隨溫度增加而增加,但在140℃時Cu2O的量增幅較無機酸催化劑組大,且在160℃時Cu2O減少的量也較小,這是順丁烯二酸催化劑組在K2葡萄糖降解率較小的原因。

纖維素水解的探討

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