基于TG-FTIR和Py-GC/MS的生物质三组分快速热解机理研究 |
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引用本文: | 马中青,马乾强,王家耀,周涵芝,赵超. 基于TG-FTIR和Py-GC/MS的生物质三组分快速热解机理研究[J]. 科学技术与工程, 2017, 17(9) |
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作者姓名: | 马中青 马乾强 王家耀 周涵芝 赵超 |
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作者单位: | 浙江农林大学 工程学院;浙江农林大学 浙江省木材科学与技术重点实验室,浙江农林大学 工程学院,浙江农林大学 工程学院,浙江农林大学 工程学院,浙江农林大学 工程学院 |
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基金项目: | 浙江省自然科学基金青年科学基金项目(LQ17E060002) ;国家自然科学基金青年科学基金项目(31500491);浙江省与中国林科院省院合作林业科技项目(2017SY01);浙江农林大学学术科研训练项目(101-2013200017) |
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摘 要: | 利用热重红外联用仪(TG-FTIR)和快速热解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)的热解失重规律、动力学和挥发分组分及其含量进行了对比研究。TG/DTG曲线表明,纤维素热解失重区间最窄,峰值处热解失重率最大;半纤维的最易发生降解,存在两个失重区间;而木质素热解过程最缓慢,热解温度范围最广。三维FTIR表明,纤维素热解主要产物为CO_2、醛类、酮类和酸类;半纤维素热解主要产物与纤维素一致,但是CO_2含量比其他几类组分高很多;木质素热解主要产物为CO_2和芳香烃类。Py-GC/MS分析表明,纤维素热解有机组分主要为呋喃类和脱水糖类,呋喃类产物在600℃时达到最大值43.34%,脱水糖类产物在500℃时达到最大值27.78%;半纤维素热解主要产物为酮类和呋喃类,两者含量随着热解温度增加呈逐渐下降趋势;木质素热解主要产物为酚类,总酚含量在热解温度500℃时达到最大值78%,其中愈创木酚型(G-型)酚的含量最高63.43%。
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关 键 词: | 纤维素 半纤维素 木质素 快速热解 生物油 TG-FTIR Py-GC/MS |
收稿时间: | 2016-09-14 |
修稿时间: | 2017-03-16 |
Study on the fast pyrolysis mechanism of the three pseudocomponents of biomass, cellulose, hemi-cellulose and lignin using TG-FTIR and Py-GC/MS |
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Abstract: | |
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Keywords: | Cellulose Hemi-cellulose Lignin Pyrolysis Bio-oil TGA-FTIR Py-GC/MS |
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