Cu掺杂多孔金属氧化物催化竹材的定向液化

摘要：

以类水滑石为前驱体,制备了Cu掺杂的多孔金属氧化物(PMO)催化剂,并采用ICP、BET和XPS等分析方法对催化剂进行了表征.ICP分析表明:催化剂负载的金属种类和含量与实验设计相符,表明类水滑石在形成及锻烧过程中金属离子损失较少;BET分析显示:Cu掺杂的PMO比未掺杂的PMO具有更大的比表面积,且比表面积随着Cu掺杂量的增加而降低;催化反应后PMO由绿色变为红色,XPS分析表明颜色变化伴随着Cu(Ⅱ)被还原为Cu(Ⅰ)/Cu(0)的过程.在超临界甲醇体系中,考察了不同条件对PMO催化竹材液化率和液化产物组成的影响,结果表明:在Cu0.2Mg0.8Al-LDO用量为10%、反应温度为280℃、反应时间为8 h时,液化率达到了95.7%,液化产物中醇类和酮类的质量分数达到了55.7%,而且几乎没有酸类产生,表明竹材经过解聚/加氢后定向转为以小分子醇类和酮类为主的液体产物.随着Cu掺杂量和催化剂用量的增加,酮类、醇类以及烃类等氧含量较低的产物都有较大幅度提升,而酯类的量显著下降.甲醇的超临界温度(239℃)是反应产物组成与分布的关键临界点,醇类、酮类以及烃类产物的含量总体上随着反应时间的延长而增加.Cu掺杂的PMO催化剂是从甲醇中原位制氢实现竹材氢解和加氢的有效催化剂.

关键词：解聚、木质纤维生物质、精细化学品、超临界甲醇、加氢

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分类号：TQ35

资助基金：国家自然科学基金资助项目51706207;中国林科院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金CAFYBB2014ZD003;浙江省自然科学基金资助项目LY17C160007

在线出版日期：2018-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：48-54