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木质素是木质生物质主要组成成分之一,作为天然芳香族高聚物,在生产酚类化合物方面具有巨大潜力。由于木质素复杂的三维网状结构及化学异质性,限制其高值化应用,长期被当做纸浆造纸工业的副产品直接排放,造成严重的资源浪费和环境污染问题。酸催化解聚木质素是实现木质素高效综合利用途径之一,制备热稳定性好、催化活性高的固体酸催化剂是实现木质素高转化率的重要因素之一。本文主要制备固体酸催化剂并用于木质素解聚实验,探讨实验最佳工艺条件。采用沉淀法制备不同负载量Co/m-SEP催化剂,使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)、N2等温吸脱附等表征手段对催化剂进行表征分析。在高压反应釜中催化解聚木质素,探讨催化剂活性组分负载量、反应温度等对木质素转化率的影响。结果表明,引入活性组分后载体的多孔结构基本不变,当负载量为10%时催化剂孔径最大。15%Co/m-SEP对木质素催化解聚表现出最强的反应活性,其转化率可达到74.85%。温度对木质素解聚效果影响明显,最佳反应温度为260℃。以改性海泡石为载体,采用浸渍法制备超强固体酸Co-S2O82-/m-SEP催化剂,使用X射线衍射(XRD)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段对催化剂表征分析。在甲醇溶剂中催化解聚木质素,探讨活性金属Co和酸根离子S2O82-负载比例、封端剂苯酚对木质素转化率的影响。实验结果表明,S2O82-的引入可明显提高样品的酸强度,5%Co-15%S2O82-/m-SEP催化剂催化解聚木质素效果最好。苯酚作为封端剂缓解重聚现象,减少结焦的生成,但是过量的苯酚会和反应中间体发生重新聚合反应,木质素转化率随之降低,当苯酚的加入量与反应溶剂甲醇相同时,木质素结焦率最低。催化剂制备方式对其微晶结构、酸强度影响明显,分别采用沉淀法和浸渍法两种制备方法分别制备PM-Co/m-SEP和IM-Co/m-SEP催化剂,并用于木质素催化解聚实验。结构表明,沉淀法制备的催化剂具有较大的比表面积和孔体积,浸渍法制备的催化剂孔径较大、酸强度更强,对木质素解聚表现出更强的反应活性。图28表9参85