木質(zhì)素是生物質(zhì)的重要組成部分,也是自然界中可提供芳環(huán)結(jié)構(gòu)的大宗再生資源,木質(zhì)素催化轉(zhuǎn)化為芳香類化學品已成為再生能源領域的重點研究方向之一。碳化鉬催化劑可在超臨界乙醇溶劑中將木質(zhì)素解聚為醇類、酯類和單環(huán)芳烴、酚類等八十多種C6-C10小分子化合物,但由于缺乏對碳化鉬催化劑結(jié)構(gòu)的精細控制,導致木質(zhì)素解聚產(chǎn)物分布較廣,單酚類目標產(chǎn)物選擇性較低。本文采用反相微乳液法合成一種高分散的碳化鉬催化劑,在亞臨界乙醇溶劑中可將木質(zhì)素及其模型化合物分子結(jié)構(gòu)中C-O鍵斷裂,從而提高木質(zhì)素轉(zhuǎn)化率以及單酚產(chǎn)物選擇性。具體研究內(nèi)容如下:1.首先采用反相微乳液法合成碳化鉬催化劑的前驅(qū)體,借助表面活性劑作用將水均勻的分散在非極性溶液中,然后將氧化鉬封裝進入多孔二氧化硅球中,經(jīng)還原、滲碳等過程得到分散在多孔二氧化硅載體上的碳化鉬催化劑（Mo2C/SiO2）。利用X射線衍射（XRD）、氮氣吸脫附、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線光電子能譜（XPS）等表征手段,對Mo2C/SiO2催化劑材料晶型、形貌、粒徑分布及價態(tài)分布等表征分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)反相微乳液法制備的Mo2C/SiO2催化劑顆粒分布均勻,通... 

【文章來源】：浙江師范大學浙江省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

軟木質(zhì)素結(jié)構(gòu)模型

第一章緒論41.4木質(zhì)素解聚轉(zhuǎn)化利用新型催化劑開發(fā)技術和解聚策略現(xiàn)已引起科學界的廣泛關注。目前有大量文獻報道了關于木質(zhì)素解聚的方法，最常見的方法有酸類、堿類、氯化物為催化劑催化解聚、水解，熱解、加氫處理、化學氧化、液相重整，氣化以及生物降解等26-28。反應過程中溶劑使木質(zhì)素解聚產(chǎn)物易分離，而且降低焦油、焦炭固體殘留物的產(chǎn)生，提高了原料轉(zhuǎn)化率及液化率，且目標產(chǎn)物選擇性良好，對木質(zhì)素解聚利用技術發(fā)展具有重要意義28。圖1.2木質(zhì)素形成及解聚反應途徑1081.4.1均相催化kumar等人29研究了不同溫度，不同Si/Al的沸石（γ-沸石、絲光沸石、ZSM-5）存在下，探究沸石的形狀、酸度以及熱解溫度在木質(zhì)素催化熱解中對產(chǎn)物的影響，作者通過探究發(fā)現(xiàn)γ-沸石能夠形成最有效的催化體系，對于小型含氧化合物的脫氧基化和脫羥基化有明顯的作用，而且產(chǎn)物中包含了大量含芳烴的含氧化物，研究結(jié)果表明了γ-沸石能夠?qū)⒛举|(zhì)素催化裂解成小分子物質(zhì)。Wu等人30探究了不同酸度催化劑對木質(zhì)素解聚的影響，研究結(jié)果表明了表現(xiàn)出中強酸的SiO2-Al2O3作為催化劑對木質(zhì)素解聚活性良好，而且有效的阻止了產(chǎn)物之間再聚合。Zhou等人31將Ni基作為活性中心負載在無定形硅鋁上，制備不同負載量的Ni/SiO2-Al2O3催化劑，探究催化劑酸度對木質(zhì)素解聚的影響，結(jié)果表明與SiO2-Al2O3

第一章緒論8Ye等人44在乙醇-水中解聚玉米秸稈木質(zhì)素，對停留時間、反應溫度和乙醇濃度對液體產(chǎn)品和酚類化合物收率的影響進行了詳細研究，發(fā)現(xiàn)在最佳條件250oC，90分鐘，65％乙醇-水解聚的液體產(chǎn)品的最高產(chǎn)量70wt％，產(chǎn)物中有雜環(huán)（2,3-二氫苯并呋喃）、乙基苯酚、愈創(chuàng)木酚、乙基愈創(chuàng)木酚和丁香酚，結(jié)果表明乙醇-水做溶劑可以增加木質(zhì)素及產(chǎn)物的溶解度，同時也增加了醚溶性的量酚類，得到可回收的液體產(chǎn)物，進一步證實了乙醇-水對液體產(chǎn)物的收率和組成有重大影響。圖1.3木質(zhì)素解聚機理44Zhang等人45通過將ReOx/AC應用在木質(zhì)素催化裂解體系中，異丙醇作為氫供體，負載在活性炭上的ReOx/AC催化劑在異丙醇中對木質(zhì)素C–O鍵的選擇性裂解表現(xiàn)出優(yōu)異的活性。作者研究發(fā)現(xiàn)了各種木質(zhì)素β-O-4模型化合物和木質(zhì)素材料的裂解，通過ReOx/AC催化劑在異丙醇溶劑中通過氫轉(zhuǎn)移途徑產(chǎn)生芳族化合物，結(jié)果表明獲得高收率的單酚高達99.0％，大量的芳香油50.2％–54.0％以及4-丙基丁香酚收率為6.5％。通過對反應機理的研究表明，ReIV和ReVI對Re物種和AC之間具有明顯的協(xié)同作用，是主要的活性物種，這些結(jié)果表明Re基催化劑在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化應用中具有潛在價值。Jiang等人46使用異丙醇作為原位氫源，研究了Ni-Pd雙金屬催化劑對木質(zhì)素解聚為單體酚的性能。Ni50Pd50/SBA-15在纖維素分解酶玉米秸稈木質(zhì)素的解聚中表現(xiàn)出最好的性能，總單酚產(chǎn)率為8.14wt％。對于酸提取的樺木木質(zhì)素的解聚的研究中，獲得的單酚產(chǎn)率為18.52wt％。結(jié)果表明雙金屬催化劑有豐富的活性中心，能夠和木質(zhì)素片段之間充分接觸，因此顯著的促進了氫解過程以生產(chǎn)單體酚。大量文獻中報道了采用醇類為反應溶劑催化解聚木質(zhì)素40-46，木質(zhì)素結(jié)構(gòu)存在大量的醚鍵，反應過程中醇類溶劑為反應歷程提供了所需氫源?


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