本课题交叉微波化学和生物质热化学学科,采用仪器分析表征、热转化实验及机理模型相结合的研究方法,研究了生物质在微波场作用下快速裂解的基本规律。建立了微波功率1~4kw可以线性调节的生物质微波催化裂解装置,考察了微波场参数、微波吸收介质及催化剂对裂解产物分布的影响;较系统地考察了八种无机添加剂对木质纤维素类生物质(以松木、棉秆和杉木为代表)在微波场中裂解的催化效应,特别是这些无机添加剂对气、液产物分布规律的催化效应和对固体残焦反应性的影响;研究了微波场作用下生物质快速裂解所生成的低分子量自由基碎片的类型、能态等及其稳定成油的机理;结合有机化学和微波化学的最新研究成果,从分子反应的水平上构建了生物质微波裂解机理模型。研究结果表明利用微波场和催化剂的调控作用,使生物质裂解实现一定程度的定向转化是可以实现的,从而开辟了微波场作用下生物质热化学转化的新途径。在一定程度上获得了对生物质在微波场内裂解反应历程规律性的认识,为进一步深化研究提供了基础数据和技术基础。
英文主题词biomass;microwave;catalysis;fast pyrolysis;mechanism