王文亮， 韩 俊， 时宇杰， 李新平

(1.陕西科技大学 轻工科学与工程学院 中国轻工业纸基功能材料重点实验室， 陕西 西安 710021； 2.轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)， 陕西 西安 710021)

HZSM-5催化作用下纤维二糖的热裂解规律

王文亮1，2， 韩 俊1， 时宇杰1， 李新平1，2

(1.陕西科技大学 轻工科学与工程学院 中国轻工业纸基功能材料重点实验室， 陕西 西安 710021； 2.轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)， 陕西 西安 710021)

以纤维素水解产物-纤维二糖为研究对象，采用热重红外法(TG-FTIR)和热解气质联用法(Py-GC/MS)考察了纤维二糖在HZSM-5催化剂作用下的热裂解特性及产物生成规律.TG-FTIR结果表明，HZSM-5能够降低纤维二糖的热裂解反应温度和残炭率，提高其热裂解效率.Py-GC/MS结果表明，糖类和呋喃类化合物是纤维二糖热裂解的主要产物，HZSM-5催化作用使得糖类化合物相对峰面积从52.63%降低到了32.78%，呋喃类化合物的相对峰面积提高了58%，HZSM-5的芳构化作用促进了纤维二糖热裂解生成了芳香族化合物.

纤维二糖； 纤维素； 热裂解； HZSM-5

Abstract:The characteristics and product formation of catalytic pyrolysis of cellobiose with HZSM-5 were investigated by using thermogravimetric analyzer/fourier transform infrared spectrometer (TG-FTIR) and pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS).Results showed that the catalyst of HZSM-5 could decrease the pyrolysis temperature and residual carbon and increase the pyrolysis efficiency of cellobiose.Saccharides and furans were the main products of cellobiose pyrolysis.Under catalysis of HZSM-5,the relative area of saccharides decreased from 52.63% to 32.78%,while the relative area of furans increased by 58%.The aromatics were observed due to the aromatization of HZSM-5.

Keywords:cellobiose； cellulose； pyrolysis； HZSM-5

0 引言

纤维素是木质生物质的重要组成部分，纤维素的热裂解规律很大程度上影响着木质生物质整体的热裂解行为.近年来纤维素热裂解制取高附加值化学品如左旋葡聚糖、乙醇醛、5-羟甲基糠醛以及糠醛等成为了纤维素利用的重要研究方向，关于纤维素热裂解过程及产物的生成机理方面的研究也成为了众多学者关注的焦点.张智博等[1]发现以SBA-15为载体制备的固体磷酸催化……