半纤维素高温蒸汽气化微观机理研究

发布时间：2024-03-31 20:41

　　本课题以生物质高效气化利用技术为研究背景,以半纤维素的模化物木聚糖为研究对象,基于量子化学密度泛函理论(DFT),采用Gaussian软件研究了半纤维素高温蒸汽气化过程的微观反应机理,采用差热分析技术研究了半纤维素在不同水蒸汽浓度(20%、40%、60%、80%、100%)氛围下的气化行为,并建立了半纤维素高温水蒸汽气化反应的动力学模型。研究结果对于揭示生物质高温蒸汽气化机理具有重要意义。本文主要研究工作如下:(1)基于密度泛函理论,运用Gaussian软件模拟并优化了半纤维素的分子结构,计算得到了振动频率,获得了稳定态的分子模型及其构型参数,并通过对比红外光谱仪测得的半纤维素分子结构中的基团频率和理论计算的频率验证了所猜测的半纤维素分子结构模型的正确性。(2)设计了半纤维素在高温蒸汽气化(700¹500K)的8条反应路径,并进行了高温蒸汽气化反应的机理研究。采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下对气化反应中各驻点(反应物、中间体、过渡态和产物)分子结构全面优化并且进行振动频率计算。结果表明,路径1、2在所有设定温度下的吉布斯自由能变最小,故...

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【学位级别】：硕士

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图2.1势能面理论所有分子理论研究的基础应用理论。但TF模型中

图3.2元素分析仪表3.1半纤维素的元素分析

图3.2元素分析仪表3.1半纤维素的元素分析素CadHadOadNadSad%）44.416.74446.8991.880.067

图3.3工业分析仪

24图3.3工业分析仪

图3.4傅里叶红外光谱仪本研究采用美国ThermoNicolet公司NicoletIS10最新系列的FT-IR红外光谱仪，运

图3.4傅里叶红外光谱仪美国ThermoNicolet公司NicoletIS10最新系列的FT-IR红外）盐压片方法，对半纤维素进行红外光谱测定，波数扫描范为4cm-1。其中半纤维素样品与KBr的比例为1：120。90

本文编号：3944464