生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料

前言

人類利用生物質(zhì)化工技術(shù)和生物質(zhì)材料已有幾千年的歷史，但由于以石油與煤等化石資源為原料而發(fā)展起來的新型能源與化工材料更大地促進(jìn)了文明和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得生物質(zhì)資源的利用被逐漸淡化。目前，化石資源的日漸枯竭使得化工材料的發(fā)展面臨嚴(yán)重危機(jī)，同時(shí)石油化工材料的不可生物降解性嚴(yán)重污染了我們的生存環(huán)境。因此，基于生物質(zhì)資源的化工、能源和材料方面的研究受到各國(guó)政府和科研機(jī)構(gòu)的高度重視。為適應(yīng)生物質(zhì)化工與材料科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，該領(lǐng)域的工作者要對(duì)生物質(zhì)化工與材料的基本概念、基本理論、實(shí)驗(yàn)方法以及應(yīng)用前景和發(fā)展方向有足夠的了解和認(rèn)識(shí)。同時(shí)，為了培養(yǎng)從事生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料研究的高科技人才，也亟需一本全面系統(tǒng)介紹生物質(zhì)化工技術(shù)、生物質(zhì)能源、生物質(zhì)材料及其應(yīng)用的書籍?？v觀近年來有關(guān)生物質(zhì)化工和材料方面的教材及專著，都是在某一方面進(jìn)行專論，沒有一本從整體上涵蓋生物質(zhì)化工和材料的全部研究領(lǐng)域，缺乏全面性、系統(tǒng)性。另外，亦普遍缺乏新穎性和普及性。為此，武漢理工大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢大學(xué)、福建師范大學(xué)、華東師范大學(xué)、華中師范大學(xué)以及國(guó)外高校長(zhǎng)期從事、生物質(zhì)化工和生物質(zhì)材料研究的年青學(xué)者、教師以及研究生共同編寫了《生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料》一書?！渡镔|(zhì)化工與生物質(zhì)材料》編寫分工為：第l章黃進(jìn)、夏濤、鄭化；第2章李陵嵐、夏濤；第3章夏濤、李陵嵐；第4章夏濤；第5章夏濤、鄭化；第6章熊雄；第7章余家會(huì)、黃進(jìn)、范紅蕾；第8章周金平、劉海清、曹曉東、鄭化、何廣華；第9章黃進(jìn)、鄭化；第10章黃進(jìn)、陳云、陳廣軍、伍強(qiáng)賢；第11章盧永上；第12章黃進(jìn)、劉海清、林寧?！渡镔|(zhì)化工與生物質(zhì)材料》以創(chuàng)新的方式將生物質(zhì)化工和生物質(zhì)材料的大多數(shù)研究領(lǐng)域融合在一起，用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言、輔以數(shù)據(jù)和圖表闡明該領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技術(shù)，并列舉了大量的最新研究成果作為實(shí)例幫助讀者理解、記憶和正確運(yùn)用這些基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)技術(shù)。編者衷心希望該書能促進(jìn)廣大學(xué)生對(duì)生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的學(xué)習(xí)和理解，為我國(guó)與生物質(zhì)相關(guān)的科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。學(xué)海無涯，編者才疏學(xué)淺，編寫內(nèi)容難免有疏漏與不足之處，望讀者斧正。

內(nèi)容概要

　　《生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料》介紹了生物質(zhì)化工技術(shù)及其在能源、制氫和煉制化合物中的應(yīng)用，同時(shí)還介紹了生物合成聚合物、生物質(zhì)小分子化合物制備聚合物、生物質(zhì)高分子及這些聚合物在材料領(lǐng)域中的應(yīng)用?！渡镔|(zhì)化工與生物質(zhì)材料》收集了大量具有創(chuàng)新思想和科學(xué)價(jià)值的實(shí)例，以指導(dǎo)讀者更有效地從事生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)?！　　渡镔|(zhì)化工與生物質(zhì)材料》編寫時(shí)參考了千余篇相關(guān)文獻(xiàn)，內(nèi)容豐富、新穎，是一本全面、深入的生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的教學(xué)用書，適合生物質(zhì)化工技術(shù)、生物質(zhì)能源以及生物質(zhì)材料與工程等相關(guān)專業(yè)或相關(guān)行業(yè)的本科生、研究生、教師、科技人員及企業(yè)管理人員參考。

書籍目錄

第1章 生物質(zhì)化工及材料概述1.1 生物質(zhì)化工技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)1.2 生物質(zhì)材料及發(fā)展趨勢(shì)參考文獻(xiàn)第2章 生物質(zhì)化工技術(shù)2.1 生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)2.2 生物質(zhì)熱解技術(shù)2.3 生物質(zhì)液化技術(shù)2.4 生物質(zhì)氣化技術(shù)參考文獻(xiàn)第3章 生物質(zhì)制氫及相關(guān)技術(shù)3.1 生物質(zhì)熱化學(xué)制氫技術(shù)3.2 超臨界水中生物質(zhì)氣化制氫技術(shù)3.3 光催化重整生物質(zhì)制氫技術(shù)3.4 生物質(zhì)乙醇水蒸氣重整制氫技術(shù)參考文獻(xiàn)第4章 生物質(zhì)新能源的制備4.1 燃料乙醇的生產(chǎn)技術(shù)4.2 燃料甲醇的生產(chǎn)技術(shù)4.3 生物柴油的制備工藝4.4 生物油參考文獻(xiàn)第5章 生物質(zhì)制備平臺(tái)化合物5.1 生物質(zhì)甘油制備1，3－丙二醇5.2 生物質(zhì)制備糠醛5.3 生物質(zhì)制備新型平臺(tái)化合物乙酰丙酸參考文獻(xiàn)第6章 生物合成聚合物及應(yīng)用6.1 生物合成聚合物的種類和性質(zhì)6.2 聚羥基脂肪酸酯的生物合成6.3 聚氨基酸聚合物的生物合成6.4 生物合成聚合物的應(yīng)用6.5 結(jié)論及展望參考文獻(xiàn)第7章 聚乳酸合成工藝及應(yīng)用7.1 聚乳酸的合成工藝7.2 聚乳酸的物理性質(zhì)和性能7.3 聚乳酸材料的改性7.4 聚乳酸的成型加工7.5 聚乳酸的應(yīng)用7.6 結(jié)論及展望參考文獻(xiàn)第8章 天然聚多糖及材料8.1 纖維素及材料8.2 纖維素纖維及復(fù)合材料8.3 甲殼素和殼聚糖及材料8.4 淀粉及材料8.5 結(jié)論及展望參考文獻(xiàn)第9章 木質(zhì)素及材料第10章 天然蛋白質(zhì)及材料第11章 天然植物油及材料第12章 生物質(zhì)納米粒及應(yīng)用

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 生物質(zhì)化工及材料概述 現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)已成為社會(huì)文明和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。由于當(dāng)前的化學(xué)工業(yè)大多是建立在石油、煤和天然氣等化石資源的基礎(chǔ)之上，具有明顯的資源依賴性，而化石資源的儲(chǔ)量有限，化石資源的大量消耗使得化學(xué)工業(yè)的發(fā)展面臨嚴(yán)重危機(jī)。同時(shí)，依賴于化石資源開發(fā)的合成高分子材料，雖然極大地促進(jìn)了人類文明的發(fā)展，但是其不可生物降解特性使得由它們生產(chǎn)的眾多化學(xué)合成品在使用后成為環(huán)境污染的重要來源之一。由此可見，從石油和煤炭離開地表，它們對(duì)其他資源的消耗和對(duì)環(huán)境的副作用就已經(jīng)開始了。在石油和煤炭的開采、加工到最后轉(zhuǎn)變成高分子材料的過程中，需要消耗大量的能源，我國(guó)原油開采加工過程的能耗(包括能耗和損耗)約為原油能值的10％，同時(shí)還產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物，諸如粉塵、廢氣、廢液、廢物(包括廢棄高分子材料本身)等。為了保持化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，資源與環(huán)境方面的壓力迫使人們尋找能夠替代化石資源的新型資源，而該種資源的一個(gè)重要特性應(yīng)該是可再生的。目前，生物質(zhì)資源被認(rèn)為是替代化石資源的最佳選擇。木材、秸稈、竹材、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、甲殼素、植物油等生物質(zhì)資源是由植物的光合作用、動(dòng)物和微生物對(duì)自然資源的友好耗用形成的，不消耗石油、煤和天然氣等石化資源，對(duì)環(huán)境的副作用小，通過植物的生長(zhǎng)還能消耗大量的二氧化碳、礦石燃料及其他材料加工的副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)環(huán)境凈化。而且，這些生物質(zhì)資源具有資源豐富、可再生等特點(diǎn)，廢棄后容易被自然界微生物降解為水、二氧化碳和其他小分子，這些小分子產(chǎn)物又進(jìn)入自然界循環(huán)，符合環(huán)境友好材料的要求。利用化工技術(shù)和材料成型加工技術(shù)可將生物質(zhì)資源在化學(xué)品、能源、燃料以及材料等方面進(jìn)行循環(huán)利用，如圖1.1所示。因此，生物質(zhì)資源是未來可代替石油、煤和天然氣等化石資源，并支撐人類可持續(xù)發(fā)展的一種重要材料資源。雖然世界每年約產(chǎn)生170億噸干生物量，但可利用量?jī)H為1300萬噸，不足總量的1％。由于石油、煤炭等儲(chǔ)量有限的化石資源的不斷消耗，其供需矛盾也日趨緊張，以及全球環(huán)境保護(hù)法規(guī)的壓力日益增強(qiáng)，為生物質(zhì)化工和材料的發(fā)展和利用提供了一個(gè)良好機(jī)遇。

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《生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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