纖維素低溫炭化特性

辛善志，米鐵，楊海平，陳漢平

（1江漢大學工業煙塵污染控制湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430056；2華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室，湖北 武漢430074）

纖維素低溫炭化特性

辛善志1,2，米鐵1，楊海平2，陳漢平2

（1江漢大學工業煙塵污染控制湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430056；2華中科技大學煤燃燒國家重點實驗室，湖北 武漢430074）

為了解纖維素在低溫下焦炭的生成及演變過程，在固定床上開展了慢速熱解實驗，采用元素分析以及二維相關紅外光譜技術對焦炭特性進行了分析。研究發現，纖維素慢速熱解的分解主要集中于 250～360℃。250～300℃時纖維素的炭化以脫水為主，且在炭化初期，分子間氫鍵斷裂生成自由羥基，并使纖維素的大分子結構松散。而隨著溫度的升高，分子內氫鍵斷裂以及羥基脫水，使得焦炭中生成大量的羰基、烯烴雙鍵以及環醚結構。300℃時吡喃環開環及糖苷鍵斷裂后，含雙鍵及羰基的脂肪烴進一步發生分子重排、縮聚及芳環化而生成苯環、芳基烷基醚等結構。300～460℃的炭化以脫氧反應為主，此時焦炭中脂肪烴的含量逐漸降低，而芳香環含量增加。＞460℃時的炭化以脫氫反應為主，此時焦炭中存在縮合程度較高的芳烴結構。

纖維素；慢速熱解；炭化；分子內/間氫鍵；二維相關紅外光譜

引　言

生物質熱解是一種重要的生物質熱化學轉換技術。在熱解過程中隨著揮發分的析出，剩余的殘余物包含炭、灰分以及未反應的生物質原料，通常稱之為焦炭或生物炭[1]。近年來生物炭已經引起了越來越多的關注，它是一種很有潛力的土壤改良劑和天然肥料，還能夠作為碳封存劑而減少溫室氣體排放[2]。焦炭的物化結構還會影響揮發性物質的傳質傳熱過程，同時焦炭對熱解過程中污染物的排放都有顯著的影響[3]，因此近年來生物炭還可作為催化劑載體，如合成氣的甲烷化催化反應等[4]。研究發現影響生物炭性能的最主要因素為炭化溫度及加熱速率，因此其制備通常是在低溫、低加熱速率條件下進行，以便獲得較高的焦炭產率，而這一熱解過程通常被定義為炭化[5]。由此可知，了解生物質在低溫炭化過程中焦炭的演變規律，對于掌握生物質的熱分解機理及生物炭的利用具有重要意義。

纖維素是生物質結構中最豐富的有機組分（約占40%～60%），其熱分解規律在一定程度上能夠體現生物質的熱解特性。目前廣泛接受的纖維素熱解機理模型是由Bradbury和Shafizadeh所提出的平行競爭機理（B-S模型）[6]。根據該模型，纖維素首先轉變為中間產物“活性纖維素”，此后的反應分為兩步相互競爭的平行反應生成揮發物與焦炭產物。Liu等[7]在閃速熱解條件下證實了活性纖維素中間產物的存在，其是由纖維二糖、三糖等低聚糖組成的一種可溶于水的黃色固體物質。之后陸續有研究者在 B-S模型的基礎上提出了新的機理模型。Liao等[8]在對纖維素及左旋葡聚糖熱分解動力學研究的基礎上，提出了改進的B-S模型（兩步模型），Wang等[9]對纖維素快速熱解液體產物中左旋葡聚糖以及呋喃類化合物的組成進行檢測，同時結合理論計算提出了三步競爭的纖維素分解模型。從以上研究可以發現，纖維素的機理研究主要集中于揮發分的分解過程，而對固體焦炭的演變機制研究較少。Tang等[10]發現纖維素的熱解分成自由水的解吸以及結合水的分離，解聚以及吡喃環的斷裂，芳環化反應。Pastorova等[11]發現當溫度高于250?C時，纖維素轉變成一種新的聚合中間產物，并在 310℃時發生歧化而生成芳香族聚合物。Shafizadeh等[12]發現纖維素在350～400℃時發生快速失重，并且焦炭中出現較多的芳香環結構，而隨著溫度的升高，芳香碳含量趨于穩定。Sekiguchi等[13]發現在 400～500?C時纖維素焦炭中烷烴碳含量降至12%，而芳香碳含量則高達88%。

總的來說，由于纖維素熱解焦炭生成過程的復雜性，目前對此的理解并不透徹。而且有關纖維素熱解初始過程的化學過程研究還十分匱乏。然而，確定纖維素中的分子內、分子間氫鍵及其在熱解初始過程中的變化對于了解纖維素的整體熱解過程至關重要[14]。傅里葉紅外光譜技術廣泛用于焦炭表面化學鍵的研究，然而傳統的紅外光譜由于信號的重疊，無法對關鍵區域上官能團的演變特性進行研究。鑒于此，本文采用二維相關紅外光譜技術（generalized two-dimensional infrared correlation spectroscopy）對纖維素焦炭紅外光譜圖進行深入分析。該方法是Noda于1986年提出，它建立在對紅外信號在時間分辨檢測基礎上，能夠有效提高譜圖的分辨率，因此能夠更清晰地得到因外部擾動所引起的樣品內部的細微變化，從而對分子內官能團間的相互作用以及分子間的相互作用進行研究[15-16]。

1　實驗樣品與方法

1.1實驗樣品

本實驗選用的是Sigma公司的商用微晶纖維素樣品，為白色粉末，平均粒徑 20μm。根據元素及工業分析結果可知，纖維素樣品的C、H、O含量分別為 42.7%、6.2%、51%（質量分數，干燥無灰基），揮發分、固定碳含量分別為95.5%、4.5%（質量分數，干燥基），低位發熱量為15.47 MJ·kg-1，纖維素樣品的灰分接近為零。

1.2實驗裝置

實驗采用小型管式爐固定床熱解反應系統，其中石英管反應器有效加熱長度為 600 mm。在實驗之前先對爐體與反應器的溫度進行校準。將1 g預先烘干的纖維素樣品均勻地分散在瓷舟中，并將其放置在石英管反應器的中心部位。通入高純氮氣（99.999%）對石英管中的空氣進行吹掃15 min，之后調整氮氣流量至0.2 L·min-1，待系統穩定后以 10℃·min-1的升溫速率升至指定溫度。實驗過程中產生的揮發分經過冰水混合物冷卻收集，實驗結束后繼續通入氮氣直至反應器溫度冷卻至室溫并收集焦炭。液體生物油的產率通過冷凝管的前后質量之差確定，焦炭產率則是通過反應前后物料的質量確定。

1.3產物分析方法

固體焦炭的元素分析采用德國 Verio公司的EL-3型元素分析儀，測量精確度可達到±0.1%。在測量前后分別用標準物質進行校驗，以減小儀器誤差。為了避免由于樣品非均一性引起的誤差，對每個樣品進行3次平行測定，相對誤差不得大于5.0%。

焦炭樣品的表面官能團采用傅里葉變換紅外光譜儀（Bruker，VERTEX70）進行測定。實驗后的纖維素焦炭進行研磨后，選取0.15～0.18 mm的樣品進行分析。具體操作為：取0.7 mg焦炭粉末與溴化鉀按照1:100的比例均勻混合并烘干；將混合粉末裝入模具內壓制成透明薄片，所有焦炭樣品的制片都在相同的條件下進行。紅外測試參數為：紅外掃描范圍4000～400 cm-1，分辨率4 cm-1，在每個樣品測試前通過掃描純溴化鉀薄片以扣除環境中背景信息（如水分和二氧化碳）對圖譜的影響。實驗所獲得的動態譜圖按照Noda提出的廣義二維相關紅外光譜原理，采用日本關西學院大學分子分光學研究室設計的二維相關分析軟件2D shige，對系列動態紅外光譜進行分析，獲取二維相關紅外譜圖。

2　結果與討論

2.1溫度對焦炭產率的影響

不同溫度條件下纖維素慢速熱解的焦炭產率如圖1所示。從圖中可以看出，250℃時纖維素的焦炭產率為90.3%。由于纖維素中自由水分的析出主要發生在低于150℃的溫度區間內[17]，因此纖維素在 250℃時的失重一方面是由于纖維素分子內的結晶水析出或脫水分解，另一方面也可能是纖維素中無定形部分以及不穩定短鏈的分解所致[18-19]。隨著反應溫度的升高，焦炭產率逐漸降低。從圖中可以看出纖維素在 250～550℃范圍內的分解可以分為兩個階段，第1階段為250～360℃，在該溫度范圍內焦炭產率從 90.3%迅速降低至26.8%，降幅高達63%，表明纖維素的慢速熱分解主要集中于該溫度區間內，尤其是在 300℃左右時分解最為劇烈。在第2階段的360～550℃范圍內，纖維素的熱分解基本完成，從而導致焦炭的產率從26.8%緩慢地降低至18.9%，降幅僅為6.9%。因此，探索纖維素低溫炭化過程需要對其在 250～360℃范圍內的初始化學反應過程進行研究。

圖1　不同溫度下纖維素熱解焦炭的產率Fig.1　Yield of cellulose char at different temperatures

2.2固體焦炭的化學組成

圖2為不同溫度下纖維素慢速熱解焦炭的Van Krevelen圖。Visser[20]發現當焦炭的 H/C值在 0.3左右表示有高度的稠環芳烴結構，0.7左右時表示含有非縮合的芳環結構，0.7～1.5之間表示材料的基本單元包括一個最多具有 10個碳原子的脂族烴側鏈的芳香核，而當H/C值在1.5～1.7之間時則表示環狀脂肪族化合物，當H/C值在2左右時則表示典型的鏈烷烴。而且當焦炭中存在芳香環時，H/C值越低則表示縮合程度越高。

圖2　不同溫度下纖維素焦炭的Van Krevelen圖Fig.2　Van Krevelen diagram of cellulose char obtained at different temperature

從圖中可以看出，在250～300℃范圍的擬合曲線斜率約為 2，說明在該溫度范圍內發生的是典型的脫水反應過程。另外，250℃時H/C比值為1.7，表明在此溫度下纖維素脫水或無定形部分分解過程中，纖維素焦炭呈現出典型的環狀脂肪族結構，即其主鏈上的葡萄糖環并未發生分解。而隨著脫水反應的進行，H/C值不斷降低，至300℃時已降至0.9，說明在焦炭中已經存在芳香環結構，意味著在此溫度下纖維素通過脫水反應生成的雙鍵、醚鍵開始脫除，葡萄糖吡喃環發生開環并進一步芳環化而生成芳香環。同時證實在此溫度下纖維素發生了顯著的分解，這與前面的實驗結果相符。隨著反應溫度的升高，擬合曲線的斜率降低，300～460℃時O/C比值的變化率要高于H/C比值的變化率，說明此時脫氧反應要強于脫氫反應，即脫羰基、脫羧基、脫醚鍵等反應占主導。與此同時焦炭的H/C比值從0.8逐漸降低至0.6，說明焦炭中的脂肪烴較300℃以上時更少。當溫度進一步升高，H/C值的變化率要明顯高于O/C值，這說明當溫度大于460℃時，纖維素焦炭逐步從脫氧轉向脫氫反應為主，如脫甲基、亞甲基反應。另外，脂肪烴的芳環化及其縮合反應也會使得H/C比值降低。550℃時H/C比值為0.4，說明焦炭的芳香性逐漸增強，已經存在縮合程度較高的芳烴結構。

2.3焦炭的表面官能團演變

對于纖維素而言，在2700～3700 cm-1范圍內存在-CH及-OH振動吸收峰，其中羥基吸收峰包括了分子間、分子內氫鍵締合羥基等多種羥基形式[21]，而900～1800 cm-1波長范圍內主要是葡萄糖吡喃環等特征官能團的吸收區間，表1中列出了纖維素中主要有機官能團所對應的吸收峰及波長。圖3中所示為典型的纖維素中氫鍵網絡圖，如 3500 cm-1屬于纖維素C2位上羥基與相鄰吡喃環上O6所形成的分子內氫鍵[O(2)H…O(6)]，掌握熱解過程中纖維素不同氫鍵的變化規律有助于了解其在熱解初始階段的反應過程以及主鏈結構的分解過程。

表1　纖維素中的主要有機官能團Table 1　Main functional groups of cellulose__________________________________

圖 4中所示為纖維素慢速熱解時 3700～2700 cm-1波數范圍內的二維紅外相關光譜圖，其中白色區域表示相關峰值為正，而灰色部分表示相關峰值為負。從同步相關光譜中可以看出，在對角線上存在Φ(3360,3360)及Φ(2895,2895)兩個自動峰。在生物質結構中，纖維素微原纖內含有的60～80根纖維素大分子彼此之間以平行結構的形式存在，通過與葡萄糖結構中的豐富羥基之間形成氫鍵而聚集成絲狀體[27]，因此在同步光譜中出現較強的分子內氫鍵的吸收峰。自動峰的存在則說明了纖維素熱解時O(3)H…O(5)分子內的氫鍵對溫度最為敏感，而且隨著反應溫度的升高，其變化強度要大于吡喃環上CH的變化強度。另外，同步光譜中僅出現一個正的交叉峰Φ(2895,3360)，意味著在纖維素的慢速熱解過程中-CH鍵隨溫度的變化趨勢與O(3)H…O(5)分子內氫鍵締合羥基相同。

圖3　由Kolpak及Blackwell提出的纖維素氫鍵結構[21]Fig.3　Proposed hydrogen-bonding patterns by Kolpak and Blackwell[21]

圖4　纖維素焦炭在3700～2700 cm-1波數范圍內的二維紅外相關光譜圖Fig.4　2D correlation spectra of cellulose char in region of 3700—2700 cm-1

異步相關譜圖著重于提供光譜信號間的變化順序。在異步相關光譜圖中，3360 cm-1與2895 cm-1形成正的交叉峰Ψ(2895,3360)，而與2925 cm-1形成負的交叉峰Ψ(2925,3360)。而3380 cm-1吸收峰歸屬與3360 cm-1相同，其與3260 cm-1形成正的交叉峰Ψ(3260,3380)。根據表1同時結合Noda法則可知，O(3)H…O(5)分子內氫鍵締合羥基隨溫度的變化要晚于葡萄糖吡喃環-CH的變化，但是要早于吡喃環上亞甲基R-CH2的變化，而且纖維素吡喃環上的烷烴-CH鍵隨溫度的變化要早于亞甲基，這一點也可以從交叉峰Ψ(2895,2925)處得到驗證。同時可以發現，O(6)H…O(3) 分子間氫鍵締合羥基隨溫度的變化要早于O(3)H…O(5)分子內氫鍵締合羥基，由此可知在熱解初期，纖維素微原纖內以平行結構存在的纖維素大分子隨著分子間氫鍵的斷裂開始變得松散，但是整體而言纖維素還保持直鏈的晶體結構。纖維素慢速熱解過程中，吡喃環上烷烴-CH鍵吸收強度的降低可能是由于吡喃環開環之后的碳碳鍵斷裂分離末端支鏈，或者是開環之后直鏈烷烴的脫氫反應。因此可以推測，纖維素O(6)H…O(3)分子間氫鍵斷裂之后可能緊隨著發生的是羥基與葡萄糖吡喃環上-CH之間的脫水反應。

一般而言，木質纖維類物質的氫鍵斷裂后會生成自由羥基，但是這些自由羥基之間會迅速地發生脫水。而從異步相關光譜中可以發現位于 3657、3480 cm-1處的自由羥基或結晶水吸收峰分別與3360 cm-1及3414 cm-1形成正交叉峰Ψ(3657,3360)、Ψ(3480,3414)。結合Noda法則可知，自由羥基以及結晶水等在熱解初期的變化都要早于分子內氫鍵締合羥基的變化，而前者很有可能是由分子間氫鍵斷裂生成。

纖維素焦炭在1800～900 cm-1波數范圍內的二維紅外相關光譜圖見圖 5。在同步相關光譜中存在兩類較強的自動峰，第1類是位于1200～1000 cm-1波數范圍內的吸收峰，屬于纖維素分子中醚鍵C-O-C及不同碳位上醇羥基R-OH中C-O鍵等特征官能團伸縮及彎曲振動頻率區間。在此范圍內存在3個自動峰，分別為1163、1113、1060 cm-1，表明在纖維素的慢速熱解過程中糖苷鍵、吡喃環及伯醇羥基對溫度的敏感程度較大，三者隨溫度變化趨勢相同，且官能團之間還存在著明顯的交叉峰，意味著在熱解過程中官能團之間可能存在著相互作用，如羥基可能會促進吡喃環的開環或者糖苷鍵的斷裂，即轉糖苷反應等。第2類是位于1800～1500 cm-1波數范圍內的官能團吸收峰，其中有兩個明顯的自動峰，1707、1605 cm-1，且兩者之間能相互形成交叉峰，說明羰基與共軛烯烴不僅受到溫度的影響，而且在熱解過程中相互之間是高度相關的。另外1707、1605 cm-1能夠分別與1163、1113、1060 cm-1形成一系列的負的交叉峰，表明在熱解過程中前者的變化趨勢與后者相反。由于糖苷鍵、吡喃環等是纖維素中固有的特征官能團，因此羰基及共軛烯烴可能是由葡萄糖吡喃環及其羥基反應而生成。除此之外，1707、1605 cm-1還能夠與1248 cm-1形成正交叉峰，說明纖維素熱解過程中羰基C=O及共軛烯烴隨溫度的變化趨勢與環醚或烷基芳基醚相同，且均是通過二次反應生成。

在異步相關光譜中羰基及共軛烯烴分別與糖苷鍵、吡喃環及伯醇羥基相互之間形成了9個明顯的交叉峰，且在同步及異步相關光譜中正負相異，說明羰基、共軛烯烴隨溫度的變化要早于糖苷鍵、吡喃環及伯醇羥基的變化。由于吡喃環C6位亞甲基上的羥基更易與其他吡喃環形成分子間氫鍵，而不是與吡喃環 C2位上的羥基形成分子內羥基[23]，且根據前面分析已知分子間羥基的變化要早于分子內羥基，因此可以推測，在熱解的初始階段C6位羥基的分子間氫鍵斷裂后形成自由羥基，但是并未發生進一步的脫水。而隨著分子內羥基氫鍵的斷裂，葡萄糖吡喃環C2、C3位上生成大量的自由羥基，這些羥基發生脫水及脫氫反應生成了雙鍵及羰基。在1200～1000 cm-1范圍內存在1146 cm-1處的飽和脂肪醚吸收峰，脂肪醚的出現說明部分吡喃環發生開環而生成了直鏈脂肪烴。在吡喃環開環之后，相鄰葡萄糖分子之間就形成飽和脂肪醚鍵，同時仲醇羥基由于不再受到吡喃環的環張力影響，其吸收頻率可能會發生偏移。由此可知，飽和脂肪醚應該是葡萄糖環開環分解之后的產物，這一點也可以從交叉峰中得到證實。但是對于1248 cm-1處的環醚或烷基芳基醚，根據交叉峰的正負可知，其生成要早于吡喃環開環以及糖苷鍵的斷裂。由于低溫熱解焦炭中并無芳香環，因此1248 cm-1處屬于脂肪族環醚，且同樣來自于分子內氫鍵斷裂后吡喃環上羥基的脫水。

在異步光譜中還出現了位于 1728、1696 cm-1處的吸收峰。1728 cm-1歸屬于飽和脂肪酸酯的羰基吸收峰[28]，它可能來源于吡喃環分解的產物，因為葡萄糖吡喃環上的C1-O鍵相對于其他C-O鍵要活潑，因此熱解過程中吡喃環可能在 C1-O及C2-C3處發生開環而生成一個二碳的乙醇醛和一個含羰基的四碳分子碎片[29-30]。1696 cm-1處屬于與芳香環共軛的酮羰基C=O的吸收峰，羰基受到苯環取代基電子效應和空間效應的影響使其吸收頻率向高頻移動[28]。這兩個吸收峰形成了正交叉峰Ψ(1728,1696)，結合同步光譜可知，飽和脂肪酸酯的羰基的生成要早于芳香環共軛羰基的生成。根據前述分析可知，在纖維素的糖苷鍵斷裂及吡喃環開環反應發生之前會通過羥基脫水而生成羰基以及共軛烯烴。因此在糖苷鍵斷裂及吡喃環開環之后，大量富含羥基、雙鍵及羰基官能團的脂肪烴會進一步發生脫水以及C-C、C-O鍵斷裂、分子重排及縮聚、芳環化而生成環醚/芳基烷基醚、苯環等結構。當苯環與C=C或C=O等官能團發生共軛時，則會在 1589 cm-1出現較強的吸收峰[24-25]，而交叉峰Ψ(1707,1589)的出現同時也證實了羰基的生成要早于焦炭中芳香環結構的形成。

由以上分析可知，纖維素在慢速熱解的初始階段首先發生的是纖維素直鏈分子間的氫鍵斷裂，使得纖維素結構松散。隨著溫度的升高而逐漸發生纖維素直鏈分子內的氫鍵斷裂并發生吡喃環上的羥基脫水，在脫水過程中會生成羰基、烯烴雙鍵以及環醚結構。溫度進一步升高則主要發生的是纖維素吡喃環的開環、糖苷鍵的斷裂，由此逐漸生成脂肪烴以及芳香環化合物。

3　結　論

本文主要對纖維素在低溫慢速炭化過程中固體焦炭的形成和演變特性進行了的研究，主要結論如下。

（1）纖維素低溫炭化時的熱分解主要集中于250～360℃區間內，其中以 300℃左右時的分解最為劇烈。

（2）250～300℃時纖維素主要發生脫水反應，隨著溫度的升高，吡喃環開環并進一步芳環化而生成含脂肪烴支鏈的芳香環結構；300～460℃以脫羰基、脫羧基等脫氧反應炭化為主；當溫度大于460℃時，纖維素焦炭以脫甲基、亞甲基為主的脫氫炭化為主，焦炭中已經存在縮合程度較高的芳烴結構。

（3）在纖維素的炭化初期，分子間氫鍵斷裂生成自由羥基，并使纖維素的大分子結構松散。隨著溫度的升高，分子內的氫鍵斷裂并發生吡喃環上的羥基脫水，此時焦炭中富含羰基、烯烴雙鍵以及環醚。300℃時纖維素的劇烈分解導致吡喃環的開環以及糖苷鍵的斷裂，同時焦炭中的脂肪烴進一步發生分子重排及縮聚、芳環化而生成苯環結構。

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Features of low temperature carbonization of cellulose

XIN Shanzhi1,2, MI Tie1, YANG Haiping2, CHEN Hanping2
(1Hubei Key Laboratory of Industrial Fume and Dust Pollution Control, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei, China;2State Key Laboratory of Coal Combustion, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, Hubei, China)

The slow pyrolysis of cellulose was conducted in a fixed bed reactor at a temperature ranging of 250—550℃. The formation and evolution characteristics of residual char was investigated by elemental composition analysis and two-dimensional infrared correlation spectroscopy. The inter- and intra-molecular hydrogen bonding networks in cellulose were identified and the change of hydrogen bonding patterns during the initial stage of pyrolysis was investigated. The decomposition of cellulose during slow pyrolysis was mainly focused on 250—360℃ with a maximum decomposition rate at about 300℃. The predominant reaction of cellulose carbonization at 250—300℃ was dehydration. Furthermore, the O(3)H…O(5) intra-molecular H-bonds were found to be the most sensitive to temperature, and it changes before that of the methylene groups. However, it changes after that of O(2)H…O(6) intra-molecular and O(6)H…O(3) inter-molecular H-bonds. In the initial stage of carbonization, the cleavage of O(6)H…O(3) intra-molecular H-bonds resulted in the formation of free hydroxyl groups and the tight cellulose structure was loosen up. With temperature rising, the cleavage of intra-molecular H-bonds and the subsequent dehydration generated large amount of carbonyl, double bonds andcyclic ethers in the char. At 300℃, the ring-opening of pyran structure together with the cleavage of glycosidic bond gave rise to the drastic degradation of cellulose. As a result, substantial amount of aliphatic hydrocarbons with double bonds and carbonyl functional groups were generated in the char. These groups were further underwent molecular rearrangement, condensation and aromatization and resulted in the formation of aromatic ring and aryl alkyl ethers. In 300—460℃, the predominant reaction of cellulose carbonization was deoxygenation, such as decarbonylation and decarboxylation. Meanwhile, the content of aliphatic hydrocarbons in char decreased gradually and that of the aromatic structure increased. The predominant carbonization reaction shifted from deoxygenation toward dehydrogenation as temperature exceeded 460℃, such as demethylation and demethylenation. The aromaticity of char increased with temperature and a highly condensed aromatic structures emerged in the char.

date: 2015-05-18.

MI Tie, mitie1999@163.com

supported by the Wuhan Science and Technology Project (2014060303010179), the Outstanding Young Science and Technology Innovation Team Plan of Hubei College (T201420) and the Guide Project of Science and Technology of Hubei Department of Education (B2015233).

cellulose; slow pyrolysis; carbonization; intra-/inter-molecular hydrogen bond; two-dimensional infrared correlation spectroscopy

10.11949/j.issn.0438-1157.20150619

TK 16

A

0438—1157（2015）11—4603—08

2015-05-18收到初稿，2015-06-15收到修改稿。

聯系人：米鐵。第一作者：辛善志（1984—），男，博士，講師。

武漢市科技計劃項目（2014060303010179）；湖北省高等學校優秀中青年科技創新團隊計劃（T201420）；湖北省教育廳科技指導項目(B2015233)。