丁香酚在生物质半焦催化下的转化行为

黄勇，刘沙沙，吴益霜，周建斌，张书

(南京林业大学材料科学与工程学院，南京 210037)

生物质热转化技术是将低品位的生物质通过热化学反应向高品位能源转化的高值化利用方式，主要分为热解、气化和直接液化3种[1-2]。热解因高效率、低成本等优点成为最有前途的热转化技术之一。其中，快速热解在中等热解温度下所得的生物油产量可达70%，具有作为液体烃类原料补充原油的潜力。然而，初级热解生成的生物油因含氧量高、腐蚀性强、热稳定性差等特点，作为燃料油使用时受到一定的限制。催化热解能够改善生物油品质，但催化剂的选择对催化热解影响很大。天然矿石(如白云石、橄榄石等)作为价廉易得的催化剂，却因其催化性能和强度低未获得广泛应用；而人工开发的催化剂(如镍基、贵金属等)具有优越的催化性能，但成本高、易结焦失活[3-4]。因此，采用热解过程中自产的生物质半焦作为生物油提质的催化剂，具有简单易得、廉价等特点，更有利于产业化利用[5]。

生物质半焦的催化性能受孔隙结构、表面活性基团以及所含金属元素等协同影响。Lee等[6]利用生物质半焦催化转化生物油中苯酚时发现，生物质半焦表面活性官能团与酚羟基通过氢键所形成的过渡态在催化过程中起主导作用。Feng等[7]在同一条件下比较了3种生物质半焦对酸洗稻壳气化焦油的催化重整效果，结果表明，催化效果与半焦含有的碱金属和碱土金属的含量完全不成正比，半焦自身结构(孔隙结构)和碳结构对催化作用具有重要影响。……