固體超強酸催化液化生物質(zhì)的研究.pdf

1、生物質(zhì)是唯一可轉(zhuǎn)化為液體燃料的可再生能源，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液體燃料不但可以彌補化石燃料的不足，而且環(huán)保無污染。生物質(zhì)直接液化法是大規(guī)模利用生物質(zhì)的有效方法，其中催化劑在生物質(zhì)直接液化中起著舉足輕重的作用，開發(fā)高效廉價的催化劑成為目前生物質(zhì)液化方面的研究熱點。 本文制備了納米級固體超強酸Cl<'->/ZrO<,2>、Cl<'->/ZrO<,2>-Fe<,2>O<,3>和Cl<'->/Fe<,2>O<,3>，并分別以它們?yōu)榇呋瘎?，乙?/p>

2、醇為反應(yīng)介質(zhì)，在間歇式高壓反應(yīng)釜中，對稻殼，毛竹，玉米秸稈進(jìn)行催化液化。實驗應(yīng)用FT-IR、XRD、FT-Raman和TEM等對催化劑進(jìn)行了表征，并考察了反應(yīng)條件對生物質(zhì)液化行為的影響，對液化得到的生物油用GC-MS進(jìn)行了初步分析。實驗還探討了等離子技術(shù)對催化劑的改性。 實驗結(jié)果表明用催化劑Cl<'->/ZrO<,2>對生物質(zhì)進(jìn)行催化液化時，反應(yīng)溫度為300℃，反應(yīng)時間3h，催化劑用量為原料的8％時，對稻殼的液化效果最好，殘渣率

3、為0。通過等離子體技術(shù)對該催化劑表面改性，發(fā)現(xiàn)改性后的催化劑對毛竹的液化效果大大提高。壽命考察實驗表明催化劑連續(xù)使用10次后，稻殼的殘渣率也僅為13.3％。TEM、FT-Raman、XRD對催化劑的表征結(jié)果表明催化劑為小于25nm的單斜晶型。 復(fù)合固體超強酸具有ClO<'-><,4>/ZrO<,2>-Fe<,2>O<,3>的組成。作為催化劑，其對毛竹的液化效果最好。在反應(yīng)時間3h，反應(yīng)溫度300℃及催化劑用量為原料的8％的條件下

4、，毛竹液化后殘渣率為0。 實驗考察以Cl<'->/Fe<,2>O<,3>為催化劑的液化反應(yīng)。探討了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量等對殘渣率的影響。結(jié)果表明，隨著反應(yīng)溫度的提高、反應(yīng)時間的延長和催化劑用量的提高，殘渣率均降低。實驗結(jié)果還表明，Cl<'->/Fe<,2>O<,3>催化劑對毛竹、玉米秸稈的活性比稻殼高。當(dāng)催化劑的用量為原料的4％，反應(yīng)時間為3h，反應(yīng)溫度為300℃時，毛竹、玉米秸稈的殘渣率均為0，得到較好的實驗結(jié)果。