1. 研究目的与意义（文献综述）

随着全球经济和人类社会的发展，传统的化石能源供给方式所产生的环境污染问题日益严重、能源安全问题日益突出。近年来，温室气体排放引发不利的环境效应，以及化石能源消耗加剧引发的能源安全问题得到了全世界的广泛关注^[1-2]。因此，世界各国都在致力于开发高效的、无污染的可再生能源，同时保护本国的化石资源，实现国家环境、经济和社会的可持续发展。

纤维素既存在松散、不规则的无定形区，又含有致密、整齐的结晶区^[5]。如果无选择、无针对的进行纤维素水解，催化剂既会对纤维素无定形区进行水解，同时也会造成结晶区的降解，这样未能尽可能的保留结晶区用于最终微晶纤维素（mcc）的制备，进而影响 mcc的质量和后续的应用。那么，针对纤维素特殊的二相结构，区别于常规酸水解纤维素的研究，如何保护结晶区尽可能少受破坏，实现纤维素的＂定向＂水解，制备出性能优良的mcc，对于打破国外公司对高端mcc产品市场和生产技术的垄断具有非常重要的意义。

传统的简单无机液体酸催化工艺^[6]，虽然催化活性较好，但是会造成腐蚀设备、回收工艺复杂、环境污染等问题。采用生物酶制剂进行纤维素水解，虽然反应条件温和、能耗低、污染小，但是酶用量大、价格较贵、反应周期较长。而固体杂多酸虽然在纤维素水解制备mcc方面研究较少，但却已经广泛应用于石油冶炼生产、石油化工工业催化领域。多金属氧酸盐是两种以上不同金属含氧酸缩合而成，具备酸性和氧化还原性的双功能＂绿色＂催化剂，具有类似于分子筛的笼状结构，易与底物形成稳定的中间体，从而降低了反应活化能，表现出较高的催化活性、选择性以及良好的稳定性；可以催化均相和多相反应，具有良好的水溶性特点：由于其杂多阴离子体积大、对称性好、电荷密度低，因此表现出很强的酸性。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容：

2.1.1将芒草中木质素和半纤维素分离，用多金属氧酸盐对剩余高含量纤维素芒草进行降解，探讨各实验因素的影响。

2.1.2用dns法测定降解液中还原糖的含量，将多金属氧酸盐降解结果与传统的酸降解/碱降解结果比较，确定多金属氧酸盐降解的最佳工艺。

3. 研究计划与安排

第1-2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需条件。确定方案，完成开题报告。

第3-14周：将芒草中木质素和半纤维素分离，用多金属氧酸盐对剩余高含量纤维素芒草进行降解，探讨各实验因素的影响。用dns法测定降解液中还原糖的含量，将多金属氧酸盐降解结果与传统的酸降解/碱降解结果比较，确定多金属氧酸盐降解芒草纤维素的最佳工艺。

第15周：整理实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

1.chandra r, takeuchi h, hasegawa t. methane production from lignocellulosic agricultural crop wastes: a review in context to second generation of biofuei production [j]. renewableamp; sustainable energy reviews. 2012, 16: 1462-1476.

2.中华人民共和国国家统计局.中华人民共和国2012年国民经济和社会发展统计公报[r].2013.

3.lichtenthaler f. unsaturated o- and n-heterocycles from carbohydrate feedstocks [j]. accounts of chemical research. 2002, 35(9): 728-737.