介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响

摘要：

为了研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解反应的影响,分别采用三元组装法和浸渍法制备介孔碳(MC)和负载型金属催化剂NaOH/MC、K2CO3/MC和AlCl3/MC,使用气体吸附法(BET)和扫描电子显微镜-能谱表征催化剂,通过热裂解-气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)来研究介孔碳负载金属催化剂对纤维素热裂解产品分布的影响.结果表明:催化剂具有比表面积839～1081 m2/g、平均孔径4.76～5.03 nm、孔容0.92～1.14 mL/g.其Na、K和Al负载量分别为0.05％～4.6％、0.06％～12.2％和0.8％～5.6％.3类催化剂皆能有效促进纤维素热降解,使其向小分子产物方向进行.随着碱金属Na和K负载量增加,裂解产物中脱水糖呈降低趋势,产品中羟基乙醛和羟基丙酮的选择性高.当Na负载量为3.5％时,羟基丙酮含量最高达无催化剂条件下的60倍.当使用铝催化剂时,纤维素转化为糠醛,糠醛量为无催化剂条件下9.5倍.与相同负载的微孔活性炭催化剂相比,介孔碳催化剂从金属负载量和催化效果上都明显更优.

关键词：介孔碳、固体碱催化剂、热裂解、纤维素、糠醛

所属期刊栏目：42

分类号：TQ352.2

资助基金：武汉工程大学研究生教育创新基金CX2016104

在线出版日期：2020-07-17（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：264-271