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基于Py-GC/MS技术的Pd/C催化乙醇木质素热解油特性研究

来源:中华纸业杂志社 编辑:邹成1 张维亮1 王林 时间:2019-10-17
导读:以毛竹为原料,结合Py-GC/MS热裂解技术,研究不同球磨处理过程中Pd/C催化剂加入对乙醇木质素热裂解油组成的影响作用。实验结果表明:乙醇木质素提取过程加入Pd/C催化剂对木质素得率产生明显影响作用。球磨3d,2%Pd/C催化剂对乙醇木质素的得率提升作用最大,其
生物质一直被认为是一种具有前景的可再生能源,而木质素是生物质组分中唯一能提供可再生芳香族化合物的宝贵资源[1,2]。但由于木质素的结构复杂,难降解,非水溶性等特性,导致目前木质素的利用率还比较低。
木质素是一种结构复杂的三维网状芳香族化合物,通常是由对羟苯基(H),愈创木基(G)和紫丁香基(S)构成的高分子聚合物[3]。如何断裂木质素结构单体间的化学键联接,选择性解聚大分子结构成为小分子单体或低聚物是木质素制备生物基单酚化工品需要解决的问题。研究表明,热化学转化技术是木质素高效解聚的有效途径,所以木质素热裂解技术越来越受到研究者的关注[4]。其中,快速热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)具有样品用量少、操作方便、分析速度快等优点,因此逐渐成为一种重要的生物质热解特性表征手段[5]。Alves等[6]利用Py-GC/MS测定南欧海松和云杉中木质素的含量,实验结果与通过Klason方法测试得到的数据基本吻合;常胜等[7,14]从生物油中分离出木质素热解产物,并对其基本特性进行研究。与此同时,Kim等[8]人先用酸催化的有机溶剂对美国鹅掌楸木进行预处理,然后对其进行乙醇木质素的提取,并研究加入Pd/C催化剂对乙醇木质素产率的影响。实验结果表明,在160℃,加入Pd/C催化剂,乙醇木质素得率与未加催化剂相比,从13.4g/100g木屑提高到16.3g/100g木屑,总酚醛单体含量从1.4g减少至0.5g,然而在160℃,加入Pd/C催化剂后,酚类单体含量从0.5g提高到2.0g。由此可见,提取木质素的反应条件对木质素解聚单体产物有一定的影响[9]。然而,到目前为止,乙醇木质素提取过程对于其解聚特性的影响作用规律尚不清晰。
基于Py-GC/MS技术的Pd/C催化乙醇木质素热解油特性研究

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