在線光電離質譜研究Li2CO3對松木熱解的影響.pdf

1、生物質是生物通過光合作用或代謝作用生成的能量物質。比如纖維素、油脂等，它可以是以化學能的形式存儲太陽能的任何有機材料。生物質能源是生物來源的衍生材料提供的可再生能源。作為燃料，生物質能源可以包括木材、木材廢料、稻草、糞肥、甘蔗和來自各種農業(yè)過程的許多其它副產物。世界上生物質能源數量巨大，形式繁多，但是利用效率卻很低。而且當今的生物質利用往往需要加入氫氣（從甲烷或煤炭來），反而使其不如傳統(tǒng)能源利用的排放少。很多生物質燃料的燃燒排放污染物比

2、傳統(tǒng)能源更多，這正是相關研究急待解決的地方。如何高效利用生物質能源，已經成為國家能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。
　　熱解技術是將生物質轉化成可直接利用能源的有效方法。生物質主要組分是纖維素、半纖維素、木質素，它們是熱解轉化的原料，除此之外還存在一些礦物質，主要包括硅、鉀、鈣、鎂、鈉、磷等。它們的含量雖然比較少，但是對生物質的熱解有很大影響，特別是鈉、鉀、鈣、鎂等堿金屬和堿土金屬。此外，在熱解前將這些礦物質去掉的成本是很高的。生物質催化熱

3、解過程復雜，產物種類繁多，只有準確、全面地獲得各種產物的定性、定量信息，深刻理解生物質的熱解機理，才能更好調控熱解過程，使結果向更有利的方向發(fā)展。但是，目前科研界對于生物質催化熱解機理并沒有做出相對詳盡完整的解釋，更完善的熱解機理仍需要進一步的研究與探討。所以，探究堿金屬及堿土金屬對生物質熱解的催化作用，對于實際的生產過程具有重要的指導意義。
　　本論文內容共分為四章，以下部分逐章介紹:
　　第一章主要概述了生物質能的分布及

4、使用情況，生物質快速熱解基本原理、發(fā)展歷史及生物質的堿金屬催化熱解研究現狀。介紹了本文的研究課題——探究松木在Li2CO3作用下的催化熱解特性，并說明了本課題的研究目的和意義。
　　第二章首先簡單介紹了合肥光源BL04B質譜線光束線的結構和參數，論文中松木熱解活化能計算使用的Kissinger等方法。此外，還概述了熱分析動力學和飛行時間質譜的發(fā)展歷程。
　　第三章詳細介紹了本論文實驗涉及到的熱解/在線光電離質譜和熱重分析裝置

5、，還敘述了松木在Li2CO3催化作用下熱解特性的實驗結果。研究結果表明，Li2CO3對松木熱解有明顯的催化作用，具體表現為能夠使松木熱解的最大分解速率溫度降低，并改變了幾種重要的松木熱解產物的相對產量分布。所選松木熱解產物中，來自纖維素和半纖維素組分熱解的產物相對產量顯著降低，來自木質素組分熱解的產物相對產量明顯增加。針對催化熱解的實驗結果，我們給出了一些解釋，如Li離子能與熱解產物結合形成氧鎓離子，進而降低熱解產物的C-O鍵能，促進其