秸秆热解作为生物质能源利用的主要方式之一,对其机理的研究是发展生物质能的主要任务,而对秸秆超分子结构进行表征研究是前提条件。本文采用密度泛函理论方法和统计热力学方法,通过秸秆组成成分结构模型及超分子结构模型的构建,分析分子间相互作用力大小及其作用机理,结合模型从微观领域解释宏观物性,对秸秆超分子中的复合体热解情况进行初步研究,从而为今后秸秆热解机理在微观领域的研究提供一定的理论支持。
第一章 绪论 7-11
    1.1 引言 7-8
    1.2 秸秆超分子概念 8
    1.3 国内外研究现状 8-9
    1.4 本文研究内容 9-10
    1.5 本文研究方法 10-11
第二章 计算方法 11-22
    2.1 计算原理 11-14
        2.1.1 Schrodinger方程 11-12
        2.1.2 Schrodinger方程三个近似 12-14
    2.2 理论方法 14-18
        2.2.1 量子化学方法 15-17
        2.2.2 统计热力学方法 17-18
    2.3 基组介绍 18-19
        2.3.1 最小基组 18
        2.3.2 劈裂价键基组 18
        2.3.3 极化基组 18-19
        2.3.4 弥散基组 19
        2.3.5 高角动量基组 19
    2.4 大小一致性和基组一致性 19-20
    2.5 计算方案 20-21
        2.5.1 选择计算方法 20
        2.5.2 结构模型的构建和优化 20-21
        2.5.3 分子间相互作用能的计算 21
        2.5.4 热力学参数分析 21
    2.6 本章小结 21-22
第三章 秸秆的结构组成 22-31
    3.1 纤维素结构 22-24
        3.1.1 纤维素大分子结构 22-23
        3.1.2 纤维素超分子结构 23-24
    3.2 半纤维素结构 24-25
        3.2.1 半纤维素的组成 24
        3.2.2 秸秆半纤维素结构 24-25
    3.3 木质素结构 25-29
        3.3.1 木质素的先体、类型及其化学结构 25-26
        3.3.2 秸秆木质素的表征研究 26-28
        3.3.3 秸秆木质素结构主体间的联结方式 28-29
    3.4 纤维素、半纤维素和木质素之间的连接 29-30
        3.4.1 半纤维素和木质素之间的连接 29-30
        3.4.2 纤维素和半纤维素之间的连接 30
    3.5 本章小结 30-31
第四章 秸秆超分子结构模型的构建 31-46
    4.1 秸秆纤维素结构模型的构建 31-34
    4.2 秸秆半纤维素结构模型的构建 34-37
    4.3 秸秆木质素结构模型的构建 37-42
    4.4 秸秆超分子平均结构模型的构建 42-45
    4.5 本章小结 45-46
第五章 秸秆超分子非共价键研究及其热力学分析 46-60
    5.1 氢键 46-51
        5.1.1 纤维素中的氢键 46-48
        5.1.2 秸秆纤维素-半纤维素中的氢键 48-51
    5.2 OH—p键 51-53
    5.3 p-p堆砌作用力 53-57
        5.3.1 边对面式p-p堆砌作用力 53-55
        5.3.2 面对面式p-p堆砌作用力 55-57
    5.4 范德华力 57-58
    5.5 本章小结 58-60
第六章 秸秆超分子表征总结和展望 60-62
    6.1 秸秆超分子表征总结 60-61
    6.2 秸秆超分子表征展望 61-62