MIEC催化剂在木质素制备酚类过程中氧化及再生研究

发布时间：2019-09-09 11:26

【摘要】：木质素是储量仅次于纤维素的生物质资源,每年产量高达500亿吨,但因分子量大、结构复杂,其有效利用率不足5%,其余大部分以低附加值燃料方式简单处理或被随意排放,造成资源浪费。通过裂解的方式从木质素中获得芳香基化合物是实现木质素资源化和高值化利用的有效途径之一。钙钛矿型离子电子导体(MIEC)因具有良好的O~(2-)和电子传导能力,可作为催化剂载体,提高催化剂的活性和稳定性。本文以高温固相反应法制备了LaTi_(0.8)Fe_(0.2)O_3钙钛矿型离子电子导体和LaTi_(0.8)Fe_(0.2)O_3/Fe_2O_3复合氧化物催化剂,在固定床反应器中选择性催化氧化木质素制备了酚类化合物,通过傅立叶变换红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂的晶型、形貌等进行表征,通过气相色谱(GC)、FT-IR、质谱(MS)分析检测所得液相产物组成,并对催化剂的再生性能进行评价。研究结果表明:(1)木质素与LaTi_(0.8)Fe_(0.2)O_3质量比为2:1时液相产率高于20%,热重研究表明催化氧化反应在400-500℃时失重速率最大;(2)以Fe_2O_3为催化剂时,木质素被氧化裂解为小分子气相产物,液相产率相对较低;(3)LaTi_(0.8)Fe_(0.2)O_3/Fe_2O_3对木质素具有稳定的催化氧化作用,液相产率高于20%,其中酚类化合物百分含量在35%以上;热重分析及实验结果表明当温度为600℃时,木质素热解基本完成;(4)复合催化剂循环再生3次仍能保持较高的活性和较好的晶型结构。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;O636.2

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