木质素及其提取后剩余物的热解动力学生物能作为一种可再生能源,具有资源丰富、分布面广、可就地利用、轉换技术简单及在利用过程中 CO2 零排放等优点[1]
生物质的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素,其中木质素是由苯丙烷单元通过醚键、碳碳键连接而成的天然芳香族三维高分子网状聚合物,也是自然界中唯一可再生的芳香族化合物[2-3]
木质素在各类植物中均有存在,植物越成熟,木质素含量越高,全球每年木质素产量约 1500 亿 t,我国仅农作物秸秆一年就能产生大约 5~6 亿 t 木质素
由此可见,木质素是一种具有应用前景的天然聚合物
木质素分子的官能团具有较强的活性,其结构、性质比较复杂
木质素的分离技术已被广泛应用,如纤维素与木质素的分离,是用农林废弃物制取燃料乙醇、纯净生物柴油的首要步骤[4];此外,还可以用玉米秸秆生产纤维素乙醇、纸、黏合剂、吸附剂、高分子材料、橡胶等[5-6]
假如能够有效实现原材料的纤维素与木质素低成本的有效分离,生物质将被更好地利用
本讨论以松木为原料,开展对木质素及其提取后剩余物热解特性的讨论和热解动力学分析,探讨反应温度对反应过程的影响,分析所得木质素及其提取剩余物的热解特性与动力学特征
1 材料与方法1
1 原料制备方法本试验原料松木锯末取自武汉市某家具厂,首先对锯末进行破裂及筛分,选取 80~120 目粉体,然后用苯、乙醇混合溶剂(体积比 2∶[KG-*3]1)抽提 6h,冲洗后,在 40℃空气干燥箱中干燥备用
2 热解试验方法取 1g 样品置于热重/差热综合分析仪(型号:DiamondTG/DTA,铂金-埃尔默仪器有限公司)中进行热解试验,以 N2 气氛为载气,流量为 50mL/min,升温速率为 40℃/min
2 结果及分析2
1 乙二醇木质素的热解特性分析通过对乙二醇木质素的热重(TG)分析,得到其 TG、微商热重法(DTG)曲线,从图