纤维素在超临界乙醇中的液化及其模型化合物的热解过程分子模拟

摘要：

采用超临界乙醇溶剂对玉米秸秆纤维素进行液化,通过GC-MS和FT-IR对生物油组分和残渣进行表征,结果表明:生物油组分主要包括酮类、酯类、醛类、苯类、酸类和醇类等平台化合物.不同反应温度对生物油的组分分布有不同的影响,其中酮类化合物的相对含量随着温度的升高而降低,而酯类的含量则逐渐增大.基于试验结果,选择左旋葡聚糖为模型化合物.基于密度泛函理论基组水平,计算左旋葡聚糖各化学键的Mulliken数,并依次设计2条初始开环路径及其对应的9条可能的反应裂解路径,模拟了左旋葡聚糖在乙醇环境中脱水、开环、裂解生成小分子物质的反应过程,计算其反应势能.通过比较反应势能,得到各反应路径的反应能垒顺序为:Path6<Path3<Path11<Path9<Path7<Path4<Path8<Path5<Path10,其中Path6的反应能垒最低(204.25 kJ/mol),是热力学支持的最优反应路径.

关键词：纤维素液化;超临界乙醇;左旋葡聚糖;热解;密度泛函理论;分子模拟

所属期刊栏目：59

分类号：TS6;TQ35(木材加工工业、家具制造工业)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-02-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：6-13