四种金属氯化物对纤维素快速热解的影响2 机理分析

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1、第６１卷第４期化工学报Ｖｏｌ．６１Ｎｏ．４２０１０年４月ＣＩＥＳＣＪｏｕｒｎａｌＡｐｒｉｌ２０１０檭殐檭檭檭檭殐檭檭研究论文檭四种金属氯化物对纤维素檭殐檭檭檭檭殐檭快速热解的影响（Ⅱ）机理分析陆强，张栋，朱锡锋（中国科学技术大学安徽省生物质洁净能源重点实验室，安徽合肥２３００２６）摘要：根据纯纤维素和ＬＧ快速热解的产物分布，确定纤维素热解过程中通过互相竞争的途径形成了ＬＧ以及其他脱水糖、呋喃类、小分子醛酮等产物。根据四种金属氯化物对热解产物的催化效果，初步探讨了纤维素解聚后脱水形成ＬＧＯ、ＬＡＣ、ＤＧＰ、ＨＭＦ和ＦＦ，以及吡喃环开裂形成ＨＡＡ和ａｃｅｔｏｌ等产物的途径。

2、进一步通过对主要产物的二次催化裂解的研究表明，ＬＧＯ、ＬＡＣ和ＤＧＰ可通过纤维素负载ＦｅＣｌ３和ＺｎＣｌ２后热解制备，但它们对催化剂较为敏感；ＨＭＦ、ＨＡＡ和ａｃｅｔｏｌ最适合通过负载ＫＣｌ后热解制备；ＦＦ最适合通过负载ＺｎＣｌ２后热解制备，且在ＺｎＣｌ２作用下的适度二次裂解能够提高ＦＦ的产率和纯度。关键词：纤维素；快速热解；ＰｙＧＣ／ＭＳ；金属氯化物；机理中图分类号：ＴＫ６文献标识码：Ａ文章编号：０４３８－１１５７（２０１０）０４－１０２５－０８犆犪狋犪犾狔狋犻犮犲犳犳犲犮狋狊狅犳犳狅狌狉犿犲狋犪犾犮犺犾狅狉犻犱犲狊狅狀犳犪狊狋狆狔狉狅犾狔狊犻狊狅犳犮犲犾犾狌犾狅狊

3、犲（Ⅱ）Ｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎａｌｙｓｉｓ犔犝犙犻犪狀犵，犣犎犃犖犌犇狅狀犵，犣犎犝犡犻犳犲狀犵（犃狀犺狌犻犘狉狅狏犻狀犮犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔犳狅狉犅犻狅犿犪狊狊犆犾犲犪狀犈狀犲狉犵狔，犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔狅犳犆犺犻狀犪，犎犲犳犲犻２３００２６，犃狀犺狌犻，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｒｏｍｆａｓｔｐｙｒｏｌｙｓｉｓｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅａｎｄｌｅｖｏｇｌｕｃｏｓａｎ（ＬＧ），ｉｔｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈａｔｃｏｍｐｅｔｉｎｇｐｙｒｏｌｙｔｉｃｐａｔ

4、ｈｗａｙｓｗｅｒｅｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏｒｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＬＧ，ｏｔｈｅｒａｎｈｙｄｒｏｓｕｇａｒｓ，ｆｕｒａｎｓ，ｌｉｇｈｔｌｉｎｅａｒｃａｒｂｏｎｙｌｓａｎｄｏｔｈｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓｄｕｒｉｎｇｔｈｅｆａｓｔｐｙｒｏｌｙｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｆｏｕｒｍｅｔａｌｃｈｌｏｒｉｄｅｓ，ｔｈｅｐｙｒｏｌｙｔｉｃｐａｔｈｗａｙｓｆｏｒｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＬＧＯ，ＬＡＣ，ＤＧＰ，ＨＭＦａｎｄＦＦｆｒｏｍｄｅｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ

5、，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＨＡＡａｎｄａｃｅｔｏｌｆｒｏｍｐｙｒｏｌｙｔｉｃｒｉｎｇｓｃｉｓｓｉｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｎｓｅｃｏｎｄａｒｙｃａｔａｌｙｔｉｃｃｒａｃｋｉｎｇｏｆｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｓｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔＬＧＯ，ＬＡＣａｎｄＤＧＰｃｏｕｌｄｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｏｆＦｅＣｌ３ｏｒＺｎＣｌ２，ｂｕｔｔｈｅｓｅａｎｈｙｄｒｏｓｕｇａｒｓｗｅｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｃａｔａｌ

6、ｙｓｔｓ．ＨＭＦ，ＨＡＡａｎｄａｃｅｔｏｌｃｏｕｌｄｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅ２００９－０９－２７收到初稿，２００９－１１－１６收到修改稿。犚犲犮犲犻狏犲犱犱犪狋犲：２００９－０９－２７．联系人：朱锡锋。第一作者：陆强（１９８２—），男，博士研犆狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犪狌狋犺狅狉：Ｐｒｏｆ．ＺＨＵＸｉｆｅｎｇ，ｘｆｚｈｕ＠究生。ｕｓｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ基金项目：国家自然科学重点基金项目（５０９３０００６）；国家重犉狅狌狀犱犪狋犻狅狀犻狋犲犿：ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ点基础研究发展计划项目（２００７ＣＢ２１０２

7、０３）；中科院知识创新方向ＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（５０９３０００６），ｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＢａｓｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ性项目（ＫＧＣＸ２ＹＷ３３０）。ＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎａ（２００７ＣＢ２１０２０３）ａｎｄｔｈｅＰｒｏｊｅｃｔｏｆＫｎｏｗｌｅｄｇｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ（ＫＧＣＸ２ＹＷ３３０）．·１０２６·化工学报第６１卷ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｏｆＫＣｌ．ＦＦｃｏｕｌｄｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎｏｆＺｎＣｌ２，