生物質(zhì)通過熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制備高品質(zhì)生物油和高附加值精細(xì)化工品是未來工業(yè)發(fā)展的重要方向,是解決能源短缺、實(shí)現(xiàn)碳的閉路循環(huán)的有效方式,如何提升生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化品質(zhì)和效率是目前學(xué)術(shù)界和工業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)。本文介紹了不同技術(shù)路徑下的生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展,重點(diǎn)闡述了催化熱解、水熱催化、化學(xué)鏈轉(zhuǎn)化三種方式的反應(yīng)機(jī)理及其催化劑類型,討論了生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化提質(zhì)策略。最后,針對(duì)生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化目前尚存在的問題提出建議,期望為生物質(zhì)高值化利用提供參考和借鑒。

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【部分圖文】：

圖1生物質(zhì)催化熱解化學(xué)反應(yīng)[23]

為進(jìn)一步提高催化熱解產(chǎn)品品質(zhì)，研究者們進(jìn)行了大量試驗(yàn)，金屬氧化物因其催化還原特性、多價(jià)態(tài)和酸性位點(diǎn)多等特點(diǎn)，成為研究者們?cè)囼?yàn)探索催化熱解的重要催化劑，其中包括酸性金屬氧化物、堿性金屬氧化物和過渡金屬氧化物。酸性金屬氧化物以SiO2、Al2O3研究居多，Mochizuki等[33]....

圖2堿改性HZSM-5分子篩與木質(zhì)素催化熱解反應(yīng)路線[41]

在生物質(zhì)催化熱解過程中，包括Y型、ZSM-5型、MCM-41型等在內(nèi)的分子篩催化劑因其脫氧效果好、反應(yīng)活化能低等而備受關(guān)注，在生物質(zhì)催化熱解多步反應(yīng)中包括裂解、重排、異構(gòu)、烷基化、芳構(gòu)化等均有良好的表現(xiàn)性能。分子篩類催化劑主要特點(diǎn)包括：（1）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有很好的熱穩(wěn)定性；（2）篩....

圖4木質(zhì)素水熱轉(zhuǎn)化路徑[53]

均相催化劑是指在催化反應(yīng)中處在同一相、沒有相界存在的催化劑，均相催化劑活性中心均一，分子、離子獨(dú)立起作用，具有高活性和高選擇性，常用均相催化劑包括可溶于溶劑中的酸、堿或堿式鹽等。Yang等[57]采用間歇式反應(yīng)器研究酸性催化劑(硫酸和乙酸)對(duì)滸苔水熱催化的影響，結(jié)果表明酸性環(huán)境下....

圖7氫電聯(lián)合生產(chǎn)工藝路線示意圖[83]

(3）化學(xué)鏈轉(zhuǎn)化作為一種新穎的生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)CO2內(nèi)分離、能量梯級(jí)利用的有效方式，減少了NOx污染物的產(chǎn)生，提高了能量利用率。迄今為止，研究者們做了大量研究，但在工程放大與實(shí)際應(yīng)用上還需進(jìn)一步論證研討，特別是氧載體與原材料的反應(yīng)機(jī)制、晶格氧的傳遞機(jī)制、分子氧的形成機(jī)....

本文編號(hào)：3988422