基于EPR檢測技術的木質素模型化合物催化熱解反應機理

李國翔，駱仲泱，周慶國，孫浩然

基于EPR檢測技術的木質素模型化合物催化熱解反應機理

李國翔，駱仲泱，周慶國，孫浩然

(浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室，杭州 310027)

針對生物質三大組分中最難分解的木質素，選取了愈創木酚及香蘭素作為其模化物，為明晰其催化熱解機理以實現對催化熱解定向調控進行指導，采用電子順磁共振(EPR)檢測技術，結合Py-GC/MS的分析，研究了愈創木酚及香蘭素催化熱解的反應機理及反應路徑．結果表明：以HZSM-5為催化劑，催化劑與反應物質量比為2∶1時，催化熱解對于反應物的熱解效果均優于非催化熱解，愈創木酚催化熱解主要液相產物有呋喃類、酚類、單環芳烴和多環芳烴．對于香蘭素的催化熱解產物主要為芳烴類、酚類和醛類．在催化熱解過程中通過EPR技術可檢測到甲基自由基的存在．依據自由基反應，分別梳理了愈創木酚及香蘭素的催化熱解機理及反應路徑．

催化熱解；愈創木酚；香蘭素；電子順磁共振；熱解機理

近年來，生物質以其具備可再生性、可實現碳近零排放、污染小且是唯一可以直接轉換為含碳液體燃料的可再生能源這些特點而受到廣泛的關注[1-2]．生物質主要由纖維素、半纖維素和木質素組成，這三類物質即生物質的三大組分，通過復雜的空間結構組成整體[3-4]．而其中木質素的結構最為復雜，且最難以分解．木質素是第二代生物乙醇生產的主要副產品，并且是從紙漿和造紙用木材中分離……