改性介孔分子篩Zr-MCM-41對(duì)纖維素?zé)崃呀獾挠绊?/h2>

纖維素 催化熱裂解 裂解氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用 糠醛 

作者：羅海彬; 宋志杰; 吳錦勝; 張波; 楊昌炎; 丁一剛 武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院; 湖北武漢430205; 綠色化工過(guò)程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室武漢工程大學(xué); 湖北武漢430205; 催化材料制備及應(yīng)用湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃岡師范學(xué)院; 湖北黃岡438000

摘要：采用溶膠凝膠法制備并篩選出對(duì)纖維素裂解催化效果最佳的改性介孔分子篩Zr-MCM-41。通過(guò)比表面積測(cè)定(BET)可知,Zr-MCM-41(nSi:nZr為100∶1、75∶1、50∶1)具有886~1157 m2/g的比表面積、3.21~4.04 nm的平均孔徑、0.58~0.94 m L/g孔容。通過(guò)掃描電子顯微鏡-能譜(SEM-EDX)表征證實(shí)摻雜金屬Zr質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.79~1.75%之間,可知其已成功負(fù)載到分子篩孔道和骨架上。將制備的介孔分子篩應(yīng)用于纖維素的催化熱裂解。裂解氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(Py-GC-MS)的結(jié)果表明:分子篩Zr-MCM-41在纖維素的熱裂解過(guò)程中促進(jìn)大分子化合物(如脫水糖)的降解,使其二次裂解反應(yīng)和開(kāi)環(huán)反應(yīng)加劇,反應(yīng)主要促進(jìn)呋喃類化合物的生成,如糠醛和5-羥甲基糠醛。以糠醛作為目標(biāo)產(chǎn)物時(shí),nSi:nZr為50的Zr-MCM-41催化效果最佳,裂解產(chǎn)物中糠醛含量是無(wú)催化劑條件下的12.7倍。

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