竹材热解过程中焦炭组分的变化规律

来源：农业工程学报杂志2016年第10期北京时间：

作者：刘标,董亚斌,何涛,陈应泉,杨海平,王贤华,陈汉平,

摘要：为了准确掌握生物质热分解机理，该文采用竹材作为典型生物质代表，利用元素分析、漫反射红外(diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy，DRIFTS)和二维红外相关光谱(two-dimensional perturbation correlation infrared spectroscopy，2D-PCIS)相结合研究了生物质热解过程中焦炭化学成分、化学结构的演变规律。研究结果发现，氢键网络在250 ℃热解下解构形成自由羟基，伯醇基在该温度下可转化为羰基类C=O。烷基-CH、-CHsub>2/sub>、-CHsub>3/sub>起始反应温度分别为250、300、350 ℃，而吡喃环C-O在300 ℃左右断键生成大量醚类脂肪链化合物，这些化合物经过缩合重构可能形成新的芳环结构。当热解温度超过350 ℃，芳基取代反应开始大量发生，焦炭中羰基C=O、醚键C-O-C数量减少，芳环取代基数量增加；500 ℃后，芳环稠环化反应开始大量发生，600 ℃热解温度下制备的焦炭中含有大量的稠环芳烃结构。

关键词：生物质, 热解, 竹材, 焦炭, 漫反射, 二维红外相关光谱