CaO-Al2O3-Fe3O4催化的麥稈醇解的機理.pdf

1、生物質(zhì)高壓催化醇解是制備生物油和化學(xué)品的一種有效手段,對于實現(xiàn)其綜合高效利用具有極大的現(xiàn)實意義。本課題以麥稈為原料,以醇解產(chǎn)物收率和生物油主要組成為指標(biāo),分別考察了溶劑(甲醇和乙醇)和催化劑(CaO、Al2O3、Fe3O4、CaO/Al2O3、CaO/Fe3O4、Al2O3/Fe3O4和CaO/Al2O3/Fe3O4)對麥稈醇解的影響,在此基礎(chǔ)上分別以纖維素、半纖維素和木質(zhì)素為模型化合物,討論了上述催化劑催化麥稈醇解的機理。
　　

2、在超臨界條件下,纖維素和半纖維素首先解聚、開環(huán)、斷裂成小分子化合物,一部分化合物縮聚成長鏈化合物,另一部分脫水和成環(huán)生成環(huán)戊酮、醇、酚和烴等;木質(zhì)素首先斷裂成烷氧基苯、酚衍生物和側(cè)鏈中間體,一部分中間體縮聚成脂肪族化合物,另一部分脫水、環(huán)化生成醇和環(huán)酮;產(chǎn)物中的酸與醇生成甲酯或乙酯;由于乙醇的空間位阻較甲醇的大,所以超臨界乙醇中乙酯的相對百分含量低于甲醇中的甲酯。在催化纖維素、半纖維素和木質(zhì)素醇解過程中,CaO促使醇解離出氫,同時脫去羧

3、基。Al2O3在三大組分甲醇解中表現(xiàn)出與CaO相同的性質(zhì);在纖維素的乙醇解中,主要表現(xiàn)出弱酸性,抑制醇解離出氫;在木質(zhì)素的乙醇解中起到與在甲醇中相同的作用。催化劑CaO/Al2O3中,CaO和 Al2O3協(xié)同作用于纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的甲醇解;而在纖維素和半纖維素乙醇解中,只有CaO起到催化作用,促使乙醇解離出氫;在木質(zhì)素的乙醇解過程中,CaO/Al2O3起到的催化作用與在甲醇中一致。CaO/Fe3O4、Al2O3/Fe3O4和Ca