編號：NMJS08882
篇名：負(fù)載型多級孔分子篩催化熱解木質(zhì)素制取單環(huán)芳烴
作者：王紹慶 韓瑜 易維明 李志合 萬震 焦妍
關(guān)鍵詞： 木質(zhì)素 多級孔分子篩 催化熱解 單環(huán)芳烴 積炭
機(jī)構(gòu)： 山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院 廣東省新能源和可再生能源研究開發(fā)與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省清潔能源工程技術(shù)研究中心
摘要： 單環(huán)芳烴(Mono-aromatic hydrocarbons, MAHs)是有機(jī)化工重要的基礎(chǔ)原料,木質(zhì)素經(jīng)催化熱解可實(shí)現(xiàn)綠色MAHs的制取。然而木質(zhì)素?zé)峤鈿饨M分復(fù)雜,易導(dǎo)致催化劑快速積炭失活,不利于單環(huán)芳烴的富集。采用Ni和Ga金屬改性的多級孔分子篩(HZSM-5@Al-SBA-15)為催化劑,用于催化提質(zhì)木質(zhì)素?zé)峤鈿舛ㄏ蛑迫AHs,并在固定床反應(yīng)器上探究催化熱解產(chǎn)物分布規(guī)律及催化劑積炭行為。結(jié)果表明,多級孔分子篩具有發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu),可有效提升木質(zhì)素?zé)峤鈿獯呋豳|(zhì)過程中的傳質(zhì)擴(kuò)散性能,且金屬元素和介孔層的引入調(diào)變了催化劑酸性分布。相比于HZSM-5催化熱解,HS(78.63%)、Ga/HS(77.15%)和Ni-Ga/HS(72.44%)多級孔分子篩均提升了MAHs的相對含量,降低了多環(huán)芳烴的生成量,氣體產(chǎn)物中CO2的含量增加,表明催化劑促進(jìn)了脫羧反應(yīng)的進(jìn)行。此外,負(fù)載型多級孔分子篩催化劑對應(yīng)的積炭量明顯降低,分別為Ni/HS(7.79%)、Ga/HS(6.37%)和Ni-Ga/HS(6.63%),表明金屬組分的引入提升了催化劑的抗積炭性能。因此,基于金屬修飾/孔道優(yōu)化的負(fù)載型多級孔分子篩可催化提質(zhì)木質(zhì)素?zé)峤鈿舛ㄏ蛑迫「咂焚|(zhì)芳烴。本研究可為木質(zhì)素廢棄物高值利用提供基礎(chǔ)參考。
