水热液化制备5-羟甲基糠醛的碳稳定同位素分馏研究

摘要：

对比了不同碳稳定同位素组成原料在水热液化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程中碳稳定同位素分馏特征,研究原料的碳稳定同位素组成对5-HMF产率的影响.结果表明:木薯淀粉水热液化制备的5-HMF的最大产率为33.90％,高于玉米淀粉的29.93％,杨木纤维素(P-C)最大产率为31.00％,高于玉米秸秆纤维素(CS-C)的30.76％,竹粉和杨木的最大产率分别为13.00％和13.80％,高于玉米秸秆和玉米芯(分别为11.60％和12.53％).在反应时间为15 min时,不同原料的反应速率如下:木薯淀粉0.301 g/(L·min)大于玉米淀粉0.128 g/(L·min),P-C为0.513 g/(L·min)大于CS-C的0.386 g/(L·min),竹粉0.133 g/(L·min)大于杨木0.124 g/(L·min),大于玉米芯0.117 g/(L·min),大于玉米秸秆0.097 g/(L·min).δ13C值较小的原料(木薯淀粉、P-C、杨木、竹粉)反应过程中的δ13C值在反应初期的变化速率大于δ13C较大的原料(玉米淀粉、CS-C、玉米秸秆和与玉米芯).水热过程中存在稳定同位素动力学效应,13 C同位素较富集的原料参与反应需要的能量更多,反应速率慢,5-HMF的产率低.液化过程中结构简单的原料稳定同位素分馏影响较大;液化程度越大,δ13C的变化程度越大.

关键词：水热液化、木质纤维素生物质、碳同位素分馏、5-羟甲基糠醛、单体同位素分析

所属期刊栏目：43

分类号：TQ35;TK6

资助基金：国家重点研发计划2018YFB1501500

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：63-71