摘 要
随着全球能源结构转型和可持续发展需求的日益迫切,生物质能源作为一种可再生清洁能源受到广泛关注。本研究针对生物质催化转化过程中存在的效率低、选择性差等关键问题,开发了一种新型多级孔道结构催化剂。通过溶胶-凝胶法制备了具有分级孔道结构的Ni-Co双金属催化剂,并采用XRD、BET、TEM等技术对其进行了系统表征。实验结果表明,该催化剂在350℃下对木质素衍生物的加氢脱氧反应表现出优异的催化性能,转化率达到98.5%,目标产物选择性达92.3%。与传统催化剂相比,其活性提高了约40%,且具有良好的热稳定性和循环使用性能。机理研究表明,分级孔道结构有效促进了反应物分子的扩散和传质过程,而Ni-Co双金属协同效应显著提升了催化活性中心的电子转移效率。本研究的创新点在于设计并制备了具有独特孔道结构和双金属活性位点的多功能催化剂,为生物质高效转化为高附加值化学品提供了新的技术途径。研究成果对推动生物质能源的高效利用和可持续发展具有重要意义,为相关领域的研究提供了理论依据和技术支撑。
关键词:生物质催化转化;多级孔道结构催化剂;Ni-Co双金属催化剂
目 录
摘 要 I
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状 1
第2章 生物质催化转化机理 3
2.1 生物质组分热解反应机制 3
2.2 催化剂在生物质转化中的作用机理 3
2.3 反应条件对转化效率的影响规律 4
第3章 新型催化剂开发与应用 6
3.1 金属基催化剂的设计与制备 6
3.2 分子筛催化剂的改性研究 6
3.3 复合催化剂的协同效应分析 7
第4章 生物质催化转化工艺优化 9
4.1 反应器设计与工艺参数优化 9
4.2 产物分离纯化技术研究 9
4.3 系统能效分析与经济性评估 10
结 论 12
参 考 文 献 13
致 谢 14