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热解技术可将农林废弃物经过转化制取生物油。传统热解技术制得的生物油含氧量高、热值低、粘度高、酸度高、储存不稳定,引入合适的催化剂可以显著提升生物油品质。HZSM-5常被用于生物质热解,可在一定程度上提升生物油品质,但由于HZSM-5孔径小等问题容易造成催化剂结焦失活。本研究通过浸渍法负载Ni、Mo元素改性HZSM-5,通过电子扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射仪(XRD)、静态氮吸附仪(BET)和吡啶吸附红外光谱(Py-IR)等多种技术手段进行表征,以考察改性HZSM-5的性能。然后,将分子筛催化剂应用于玉米秸秆的热解试验。该试验在自行研制的热解平台下进行,并通过对生物油理化性质和组分分析,研究改性HZSM-5对玉米秸秆催化热解的影响规律。对分子筛的表征结果显示:Ni、Mo的负载未破环HZSM-5晶体结构,但使其孔道结构和酸性分布得到改善。使用Ni、Mo分别改性和协同改性HZSM-5:1)都在分子筛表面负载均匀,并以高度分散的形式存在;2)随着Ni、Mo负载量的增加,分子筛催化剂的比表面积、孔容积减小,平均孔径增大;3)改性HZSM-5总酸量下降,B酸中心减少,L酸中心增加。另外,对使用相同时间的分子筛进行热重分析表明,改性HZSM-5抗结焦性能显著增强。Ni、Mo分别改性后,负载量为10%抗结焦性能最好;Ni、Mo协同改性后,Ni7Mo3/HZSM-5抗结焦性能最好。在不同催化剂条件下对玉米秸秆进行热解试验,取得如下研究结果:首先,相比于未使用催化剂组,使用HZSM-5:1)液体产率从34.5%下降到33.49%,气体产率略有增加,固体产率不变;2)生物油轻质组分与重质组分之比由2.16提高到2.50,轻质组分热值由17.80MJ/Kg提高至19.47MJ/Kg,p H值由3.67提高至3.92;3)酸类、醛类、呋喃类等含氧化合物含量降低,醇类、酚类含量上升。其次,相比于使用HZSM-5组,改性HZSM-5:1)液体产率略有下降,气体产率略有增加,固体产率不变;2)生物油轻质组分热值、p H值提高;酮类、酸类含量明显降低,酚类含量提高,出现烃类物质。同时,不同改性催化剂表现出不同特性:1)Ni改性后,生物油含水率明显下降;2)Mo改性后,液体产物中轻质组分与重质组分之比大幅提高由2.50提高至3.50;酮类和酚类含量变化最为明显;3)Ni、Mo协同改性后,醛类和含氮化合物的含量大幅下降。