La/P/Ni改性分子筛催化裂解生物油模型化合物

为研究不同分子筛催化剂对生物油催化裂解特性的影响,该文采用稀土元素La、非金属元素P以及活泼金属元素Ni对ZSM-5分子筛催化剂进行改性,在连续式固定床反应器中对乙酸乙酯、二丙酮醇、糠醛和愈创木酚等生物油模型化合物进行催化裂解试验,进而对比HY、HZSM-5、ZSM-5催化剂以及改性后ZSM-5催化剂对模型化合物的催化裂解反应特性以及脱氧效果。试验结果表明:在反应温度为400℃、反应质量空速为4/h条件下,经La/P/Ni改性ZSM-5分子筛催化剂,模型化合物有机相收率提高,结焦率下降;HY分子筛所得有机相收率最低,结焦率最高。模型化合物各组分裂解难易程度由易到难为二丙酮醇>乙酸乙酯>糠醛>愈创木酚;改性后ZSM-5分子筛使组分单一转化率和总转化率均出现下降;HZSM-5分子筛作用下,反应转化率达到最高。模型化合物催化裂解脱氧产物以芳香烃为主,经La改性ZSM-5分子筛作用后,其芳香烃选择性较ZSM-5略微上升;P和Ni改性后,芳烃选择性下降;HZSM-5对于芳香烃选择性最高,达7.36%;HY对于芳香烃选择性最低,仅为3.15%。通过液体产物组分分析进一步探讨模型化合物反应路径,从而为生物油的催化裂解提供一定的理论基础和科学依据。

五氧化二钒电极材料的研究新进展

五氧化二钒作为传统锂离子电池电极材料已被广泛研究。近年来对五氧化二钒电极材料性能的改进一直是锂离子电池研究领域的热点与前沿之一。综述了五氧化二钒材料作为锂离子电池电极材料的研究最新进展,从结构与充放电机理、合成方法及复合改性等方面进行了讨论,总结了五氧化二钒电极材料的各种制备、掺杂和复合方式及其对电化学性能的影响,并指出了其作为锂离子电池电极材料的发展趋势。

生物油模型化合物催化热裂解制烃

为探索生物油共裂解制烃的特性和机理，以愈创木酚作为模型化合物，在550℃下通过HZSM-5进行催化热裂解。实验证实催化共裂解对愈创木酚的脱氧作用，从而使烃类产物的收率得以显著提高。通过考察正丁醇、正丁酮、正丁酸同愈创木酚的共裂解效果，表明以正丁醇为代表的醇类是3类中最优的共裂解物质。在此基础上，考察以C1-C6醇类作为共裂解物质对反应的影响，表明低碳数醇类同愈创木酚共裂解时更容易生成水，对愈创木酚的脱氧效果差，而高碳数醇类在反应时更易生成积碳，但烃类收率较高。不同碳数的醇类中，正戊醇是最优的共裂解物质。

生物油模型化合物催化共裂解制烃的研究

以愈创木酚为生物油模型化合物,正丁醇为共裂解物,利用GC-MS等方法研究了共裂解产物中的有机物含量、油相产物的热值和含水量,分析了共裂解物原料比和原料含水量对共裂解反应的影响,探究了以愈创木酚为代表的生物油模型化合物的催化共裂解机理。实验结果表明,共裂解法可提高油相产物的品质及烃类收率,当m(愈创木酚)∶m(正丁醇)从2∶1降至1∶2时,油相产物中含氧化合物相对含量(w)从35.7%降至12.7%,但烃类总收率从19.5%降至15.0%,油相产物热值最高为43.1 MJ/kg、含水量(w)从2.73%降至0.91%。共裂解物的烃类总收率随原料含水量的增大而快速降低,油相产物中的含氧化合物含量逐渐增大,品质快速下降。生物油高含水量是阻碍生物油通过共裂解法提质改性的主要原因。

非晶态雷尼镍催化剂低温催化生物油模型化合物加氢的研究

采用非晶态雷尼镍催化剂,在高压反应釜内对二丙酮醇、糠醛、苯酚和愈创木酚等生物油模型化合物进行低温催化加氢实验,研究了模型化合物催化加氢特性、反应机理以及催化剂性质。实验结果表明:温度是影响此类催化剂活性的最主要因素,温度过高容易导致催化剂晶化而降低催化活性;在反应温度180℃、压力3MPa、反应时间4 h以及催化剂量8%(wt)时,模型化合物的转化率和饱和醇的选择性分别达到100.00%和97.74%以上;在此反应条件催化真实生物油的体系中,饱和醇的收率达到44.00%,p H从4.08升至5.13;通过对模型反应机理的探讨,得出模型主要通过两种加氢方式进行:即不同化合物分别以其O上的孤对电子选择性地与催化剂上的两种活泼态H(弱吸附的Ni-H、游离的原子态氢)进行加氢反应,完成催化加氢过程。