本文關(guān)鍵詞：負載型鉬基催化劑催化木質(zhì)素液化研究　出處：《中國礦業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：木質(zhì)素是自然界中唯一可直接提供芳環(huán)的可再生能源,有效降解木質(zhì)素制備高品質(zhì)的精細有機化學(xué)品和清潔的生物油是木質(zhì)素高效利用的重要途徑。本文首先利用傅立葉變換紅外光譜儀(FTIR)、熱重(TG)和元素分析對木質(zhì)素的基本屬性進行了表征,采用三種利用熱分析獲取動力學(xué)參數(shù)的方法(Kissinger(KAS)、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Coats-Redfem法,計算了木質(zhì)素?zé)岱纸夥磻?yīng)的活化能E,并進行比較;制備了MoO3/5A和MoO3/ZSM-5催化劑,用X射線衍射儀(XRD)、物理吸附儀、FTIR和掃描電子顯微鏡(SEM)等對制備的催化劑進行了表征;利用高壓釜研究了木質(zhì)素的催化液化,重點以MoO3/ZSM-5為催化劑考察了孔徑、溫度和負載量對木質(zhì)素催化加氫液化的影響;利用FTIR和氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)對液化產(chǎn)物進行了詳細分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),木質(zhì)素中含有大量的甲氧基結(jié)構(gòu)(-OCH3)及愈創(chuàng)木基苯丙烷(G型)結(jié)構(gòu)單元。熱分解動力學(xué)參數(shù)因處理方法而異,用KAS法和FWO法得出的結(jié)果較為接近。而Coats-Redfem法得到的木質(zhì)素在主要熱解階段時可由一段一級反應(yīng)方程描述,三種不同升溫速率活化能的平均值為32.98 kJ/mol。5A是典型的微孔結(jié)構(gòu),在2q為18.63o和27.28o為MoO3的特征衍射峰,而ZSM-5-38是介孔結(jié)構(gòu),且多為類球型狀,顆粒尺寸分布也比較均勻,具有典型的MFI分子篩外形。負載MoO3后兩種分子篩的比表面積下降,在952和808 cm-1分別出現(xiàn)Mo=O和Mo-O鍵伸縮振動吸收峰,表明MoO3可高效的負載在兩種載體上。溫度是影響木質(zhì)素液化的主要因素,當(dāng)初始氫氣壓力為2 MPa,溫度為310oC,反應(yīng)時間為75 min,催化劑的使用量為10%時MoO3/5A催化木質(zhì)素液體產(chǎn)物的產(chǎn)率達到最大值為34.51%(daf)。當(dāng)用介孔ZSM-5-38、反應(yīng)溫度為290 oC和催化劑的負載量為13%時得到的液體產(chǎn)物的產(chǎn)率達到最大值為45.05%(daf)。比較兩種催化劑可以知道可能是載體ZSM-5與MoO3發(fā)生了協(xié)同效應(yīng),使得液體產(chǎn)物產(chǎn)率增加,為更加有效的利用木質(zhì)素提供了可能。木質(zhì)素液化液體產(chǎn)物中主要由酚類、酯類和醇類等含氧化合物主成。酚類化合物種類及含量最多,主要為含甲基和乙基苯酚衍生物及木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)單體,其來源主要是Ca/Cb、Cb/Cg或著是a-O-4和b-O-4的斷裂。在MoO3/5A催化液化的液體產(chǎn)物中只發(fā)現(xiàn)了愈創(chuàng)木酚一種木質(zhì)素結(jié)構(gòu)單體,而在MoO3/ZSM-5催化液化的液體產(chǎn)物中三種單體都有,酚類的含量及種類均更加豐富,說明兩種催化劑的作用下木質(zhì)素反應(yīng)的路徑略有不同,MoO3/ZSM-5-38催化裂解能力較強。
[Abstract]:The catalytic liquefaction of lignin was studied by means of FTIR , FTIR and SEM . The results showed that the yield of lignin was 34.51 % ( daf ) when the reaction temperature was 290 oC and the loading of catalyst was 13 % .

【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;O636.2

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