生物质热化学转化提质及其催化剂研究进展

发布时间：2024-06-03 19:54

　　生物质通过热化学转化制备高品质生物油和高附加值精细化工品是未来工业发展的重要方向,是解决能源短缺、实现碳的闭路循环的有效方式,如何提升生物质热化学转化品质和效率是目前学术界和工业界关注的热点。本文介绍了不同技术路径下的生物质热化学转化研究进展,重点阐述了催化热解、水热催化、化学链转化三种方式的反应机理及其催化剂类型,讨论了生物质热化学转化提质策略。最后,针对生物质热化学转化目前尚存在的问题提出建议,期望为生物质高值化利用提供参考和借鉴。

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【部分图文】：

图1生物质催化热解化学反应[23]

为进一步提高催化热解产品品质，研究者们进行了大量试验，金属氧化物因其催化还原特性、多价态和酸性位点多等特点，成为研究者们试验探索催化热解的重要催化剂，其中包括酸性金属氧化物、碱性金属氧化物和过渡金属氧化物。酸性金属氧化物以SiO2、Al2O3研究居多，Mochizuki等[33]....

图2碱改性HZSM-5分子筛与木质素催化热解反应路线[41]

在生物质催化热解过程中，包括Y型、ZSM-5型、MCM-41型等在内的分子筛催化剂因其脱氧效果好、反应活化能低等而备受关注，在生物质催化热解多步反应中包括裂解、重排、异构、烷基化、芳构化等均有良好的表现性能。分子筛类催化剂主要特点包括：（1）结构稳定，具有很好的热稳定性；（2）筛....

图4木质素水热转化路径[53]

均相催化剂是指在催化反应中处在同一相、没有相界存在的催化剂，均相催化剂活性中心均一，分子、离子独立起作用，具有高活性和高选择性，常用均相催化剂包括可溶于溶剂中的酸、碱或碱式盐等。Yang等[57]采用间歇式反应器研究酸性催化剂(硫酸和乙酸)对浒苔水热催化的影响，结果表明酸性环境下....

图7氢电联合生产工艺路线示意图[83]

(3）化学链转化作为一种新颖的生物质热化学转化技术，是实现CO2内分离、能量梯级利用的有效方式，减少了NOx污染物的产生，提高了能量利用率。迄今为止，研究者们做了大量研究，但在工程放大与实际应用上还需进一步论证研讨，特别是氧载体与原材料的反应机制、晶格氧的传递机制、分子氧的形成机....

本文编号：3988422