废弃香烟过滤嘴辅助增强木质素微波解聚特性

发布时间：2021-08-24 21:10

　　木质素微波解聚存在转化效率偏低、二次反应剧烈等问题。本研究通过在木质素中添加一定比例的废弃香烟过滤嘴（UCF）颗粒来辅助增强木质素的快速解聚和调控产物组分分布。结果表明,随着UCF添加量的增大,生物油产率逐渐增加,生物炭产率呈下降趋势。与理论产率相比,UCF的加入更有利于生物油和生物炭的生成。对生物油化学成分定量分析发现,UCF的加入能够通过脱甲氧基或脱羟基作用来降低愈创木基酚类化合物的产量。当UCF添加量为60%（相对于木质素）时,对羟苯基酚类化合物（127.53 mg/g）和芳香烃类物质（22.28 mg/g）的产量达到最高。对固体产物分析发现,生物炭比表面积随着UCF添加量的增大而逐渐增加,同时UCF加入能够形成炭纤维结构并在木质素炭上附着和生长。本研究发现UCF和木质素在微波解聚过程中发生了显著的协同效应,对于木质素的高效转化和废弃资源高值化利用具有积极意义。 

【文章来源】：中国造纸. 2020,39(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

UCF辅助木质素的微波解聚过程

UCF辅助木质素的微波解聚产物产率及红外光谱图

图2 UCF辅助木质素的微波解聚产物产率及红外光谱图从图3(b)和图3(c)中可知，当UCF添加量为60%时，对羟苯基酚类化合物（H型）和芳香烃类物质的产量达到最高，分别为127.53 mg/g和22.28 mg/g，表明了添加量为60%的UCF在木质素的微波解聚过程中产生了显著的协同效应。在微波解聚反应过程中，以苯酚为代表的对羟苯基酚类化合物主要经历了愈创木基酚类化合物的甲氧基消除过程，邻苯二酚的形成主要与O—CH3的均裂和重排相关[1]；同时，UCF原料中本身含有大量的焦油类物质，这类物质的进一步解聚也能够生成一定的H型酚类化合物[12,18]，此外，在解聚过程中，也会有少部分来源于UCF中醋酸纤维素的呋喃类物质环化生成酚类化合物[24]。以苯和甲苯为代表的芳香烃类化合物一方面来源于UCF中焦油的分解，另一方面，UCF解聚过程中产生的自由基能够攻击木质素解聚产生的H型酚类化合物，从而通过脱酚羟基作用而生成芳香烃类化合物。酯类化合物和杂环类化合物是UCF单独解聚最常见的产物[12]，如图3(d)所示，随着UCF添加量的增加，酯类和杂环类化合物产量也呈现增加趋势，这主要与UCF中醋酸纤维素分解脱水过程有关。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3360728