木质素热解/炭化官能团演变与焦炭形成
2012-08-15曹俊肖刚许啸金保昇
东南大学学报(自然科学版) 2012年1期
关键词:振动
曹俊 肖刚,2 许啸 金保昇
(1东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,南京 210096)(2浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州 310027)
木质素、纤维素和半纤维素是生物质中的3种主要成分[1-2].在生物质热解/炭化时,木质素是生物质焦炭的主要来源.木质素是以苯丙烷为基本单位构成的非线形高分子有机化合物,有着丰富的甲氧基和羟基支链[3-5].甲氧基在苯环上相当稳定,是木质素的特征官能团之一.羟基分为2种:一种是存在于木质素结构单位侧链上的脂肪醇羟基;另一种是存在于苯环中的酚羟基,酚羟基是影响木质素物理化学性质的主要参数之一.由于木质素结构单元之间的联接方式很多且位置不一,加之提纯和分离过程中极易破坏,难以用统一的结构式描述.长期以来,木质素多作为工业废弃物排放或进行低品位的焚烧以减少污染排放,如造纸工业中排放的木质素黑液等.
文献[6-7]研究发现,高温炭化木质素可以获得体积电阻率小于1 Ω·cm的导电焦炭,可用于制备高性能的电磁屏蔽材料、专用催化剂、吸附原料等.因此,深入研究木质素热解/炭化过程中固相产物特征官能团的演变规律,对于进一步深入理解生物质热解/炭化过程、制备高附加值的功能型焦炭具有重要意义.本文利用热重红外联用分析仪对木质素进行了高温炭化试验,分析炭化过程中气体的析出特性;利用高温热解/炭化装置在不同温度下对木质素……
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