磁性核壳催化剂催化液化木质素试验研究

发布时间：2018-06-02 17:29

  本文选题：木质素 + 磁性核壳催化剂　； 参考：《昆明理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：由于对化石资源的过度开发和使用,化石资源日益枯竭,能源危机和环境问题也越来越严重。发展可再生与可持续的绿色低碳能源成为了当前研究与探讨的重点。木质素是地球上第二丰富的聚合物,是唯一的由大量芳香烃组成的可再生生物质原料,利用木质素转化技术生产燃料和高附加值的化学产品成为解决能源危机和环境问题的有效途径。本文研究在超临界甲醇中磁性核壳催化剂催化液化木质素的试验研究。本文采用共沉淀法制备得到了 Fe3O4@SiO2@CuZnAl-O磁性核壳结构催化剂前体,在500℃氮气气氛中煅烧2h得到磁性核壳催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附脱附(BET)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等手段研究不同Cu/Zn摩尔比例(1:5,1.2:4.8,1.5:4.5,2:4,3:3)的催化剂的物相结构。通过对比木质素催化液化转化率,发现在反应温度320℃,反应时间1h的条件下,Fe3O4@SiO2@Cu1.2Zn4.8Al-O催化剂的液化效果最好。将Fe3O4@SiO2@Cu1.2Zn4.8Al-O催化剂用于超临界甲醇中的木质素催化液化试验。讨论了催化剂用量、料液比、反应时间和反应温度对木质素液化的影响。在单因素试验中发现:在3mL甲醇,60mg的木质素用量催化反应中,合适的催化剂用量为10mg;料液比的增加会降低木质素的转化率;反应时间和反应温度的增加都会促进木质素的液化。在24全析因设计分析研究得出在四种反应条件中,反应温度对木质素液化转化率的影响最为显著。并发现因子之间只有反应温度A、反应时间B和料液比D三个影响因子之间有交互作用。最后得到的超临界甲醇中木质素催化液化的拟合公式为:Conversion=61.53+8.17·A+1.92·B-0.99·C+3.125E-003·D+0.23·A·B-0.71·A·C-0.53·A·D-0.76·B·C+1.06·B·D-0.6·C·D。木质素催化液化产物种类复杂繁多,液化产物主要由酚类、酮类、烃类和苯类物质组成。液化产物中的主要成分是2,5-二羟基苯乙酮,产物中的比例达到了24%-33%。2,5-二羟基苯乙酮是由于木质素单元结构中醚键β-0-4键的断裂和催化剂催化脱氧加氢作用生成的。
[Abstract]:Due to the overexploitation and utilization of fossil resources, fossil resources are increasingly depleted, and the energy crisis and environmental problems are becoming more and more serious. The development of renewable and sustainable green low-carbon energy has become the focus of current research and discussion. Lignin is the second richest polymer on earth and the only renewable biomass feedstock consisting of a large amount of aromatic hydrocarbons. Using lignin conversion technology to produce fuel and high value-added chemical products is an effective way to solve the energy crisis and environmental problems. In this paper, the experimental study on the liquefaction of lignin catalyzed by magnetic core-shell catalyst in supercritical methanol was carried out. In this paper, the precursor of Fe3O4@SiO2@CuZnAl-O magnetic core-shell structure catalyst was prepared by co-precipitation method, and the magnetic core-shell catalyst was obtained after calcined in nitrogen atmosphere at 500 鈩，

本文编号：1969590