《木質纖維素液相低溫催化裂解產物演化及定向調控》是依託昆明理工大學，由瞿廣飛擔任項目負責人的地區科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：木質纖維素液相低溫催化裂解產物演化及定向調控
- 項目類別：地區科學基金項目
- 項目負責人：瞿廣飛
- 依託單位：昆明理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
針對有機固體廢物資源化利用熱解技術存在的能耗高、裂解過程控制難、產物複雜且附加值低等制約其規模化套用的難題，以掌握木質纖維素裂解產物演化規律及挖掘裂解產物定向調控機制為目標，在前期探索實驗基礎上設計合成作為木質纖維素裂解反應介質及催化劑的功能離子液體，分別進行木質素、纖維素、半纖維素及木質纖維素的低溫（20-400℃）溫度催化裂解，採用NMR、FT-IR、GC-MS等手段表征裂解過程裂解產物、催化劑組成和結構變化，全面考察離子液催化體系與其催化裂解性能之間的構效關係，掌握催化裂解各主要產物的生成和演化規律;結合TGA/DTA分析開展溫度梯度分區均相裂解調控、離子液催化活性及選擇性調控等裂解產物定向調控試驗，系統探索木質纖維素液相催化裂解產物演化模型及裂解產物定向調控機制。研究將為介於高溫裂解與低溫酶解，以低能耗、裂解產物分級高附加值利用為特徵的低溫催化裂解新技術開發提供基礎數據及理論支撐。
結題摘要
針對有機固體廢物資源化利用熱解技術存在的能耗高、裂解過程控制難、產物複雜且附加值低等制約其規模化套用的難題，以掌握木質纖維素裂解產物演化規律及挖掘裂解產物定向調控機制為目標，根據離子液體及纖維素的結構特點，選擇性合成了[Emim]Tf2n、[Amim]Cl、[Bmim]Cl、[Bmim]Br、[Emim]Br、[Hmim]Br、[Omim]Br、[Emim]DCA等8種導電性離子液體。除此之外，我們還選擇性合成了2種磁性離子液體[Bmim]FeCl4和[Bmim]2CoCl4。根據木聚糖及離子液體的結構及性質，設計合成四種疏水性離子液體[Hmim]Tf2N、[Hmim]BF4、[Hmim]SbF6、[Hmim]PF6，並對其進行紅外表征和熱穩定性分析。本研究綜合考慮離子液體對纖維素的溶解效果、熱穩定性、及裂解前後離子液體的結構特點，優選出在不同溫度段內對纖維素具有裂解效果的離子液體，並將其套用於纖維素溫度梯度分區裂解實驗，測定裂解產物分布特徵，形成纖維素裂解產物演化規律。研究將為介於高溫裂解與低溫酶解，以低能耗、裂解產物分級高附加值利用為特徵的低溫催化裂解新技術開發提供基礎數據及理論支撐。
