聚乙烯与过渡金属介入对木质素热解过程中表面官能团演变的影响

Evolution of surface functional groups in the pyrolysis of lignin with the introduction of polyethylene and transition metals

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中文摘要：木质素(LG)含氧量高,化学结构复杂,难于资源化利用.共混剂和催化剂的介入,能够强化LG分解,有效提高其利用效率,但具体机制尚待进一步剖析.本文基于原位红外手段,考察低密度聚乙烯(PE)和过渡金属(Ni、Fe、Mn)的添加对造纸黑液LG表面官能团演变的影响.研究结果显示,LG在200℃左右从C—C连接键开始逐渐分解(波数在2044 cm-1处),而含氧表面官能团在500℃以后才开始减少(波数在1040～1645 cm-1和3450～3600 cm-1处的—OH、C—O、C—O—C和C==O等).PE的介入,在400℃左右即能开始促进LG含氧表面官能团的脱除,在500℃左右即能实现大部分含氧表面官能团的脱除.而Ni的添加,能够强化LG与PE之间的相互作用,使得LG中大部分含氧表面官能团在PE快速分解阶段(460℃左右)即脱除.另外,工艺参数,包括过渡金属种类、过渡金属浓度、LG与PE混合比例、升温速率等均对混合体系中LG和PE的相互作用存在不同程度的影响.本文从表面官能团变化的角度为LG的资源化利用提供了重要技术指导.

作者：

秦坤、王章鸿、张会岩

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作者单位：

贵州民族大学生态环境工程学院,贵州贵阳550025

东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096

关键词：

生物质热解催化表面官能团原位红外

基金：

项目编号：

黔发改高技[2020]896号GZMUZK[2021]YB13黔教合KY字[2022]182号黔科合基础-ZK[2022]一般208

出版年：

2022

DOI：

10.11949/0438-1157.20220849

化工学报

中国化工学会化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.26

ISSN：0438-1157

年,卷(期)：2022.73(11)

参考文献量2