成果名称: |
双功能介孔固体酸催化剂的制备及用于甘蔗渣直接液化加氢制备生物基多元醇的反应性能研究 |
完成单位: |
中国科学院广州能源研究所 |
研究人员: |
张海荣,袁鸽,周志龙,李清林,郭海军,彭芬,姚时苗,田兰兰 |
介绍: |
甘蔗渣液化制备生物基多元醇,进而发泡制备生物基聚氨酯材料对于实现甘蔗渣高值化利用、提升经济价值具有重大意义。为了简化高品质生物基多元醇的制备工艺、节省设备投资、降低能耗和缩短生产时间,本研究旨在开发一种高性能的双功能介孔固体酸催化剂,用于催化甘蔗渣直接液化加氢制高品质生物基多元醇。首先,考察了甘蔗渣液化的反应动力学,进而开发了高性能的介孔固体酸催化剂用于甘蔗渣液化,其微孔-介孔-大孔共存的多级孔结构和高浓度的酸性位使甘蔗渣降解率高达98.7%。然后,通过对SnRu基催化剂的优化制备,筛选得到最佳催化剂用于乙酰丙酸丁酯加氢制备γ-戊内酯产率达到83.1%,循环使用六次后仍能达到84.9%;进而使用碳基固体酸为载体,筛选出适宜的金属助剂,同时添加凹凸棒石及引入双酸活化过程,获得高性能羰基化合物加氢催化剂,GVL产率达到92.7%,揭示了催化剂组成-形貌-结构-性能之间的构效关系及羰基化合物的加氢反应机理。最后,将筛选得到的固体酸催化剂与加氢催化剂复配用于甘蔗渣直接液化加氢制生物基多元醇,优化考察了反应条件,在甘蔗渣降解率达到62.7%时,生物基多元醇中的羰基化合物含量下降56.8%,阐明了生物基多元醇组成的调控规律。通过项目研究,发表标注论文7篇,申请专利3件(其中已授权2件),开发了高性能催化剂组合体系用于甘蔗渣直接液化加氢制备高品质生物基多元醇,为甘蔗渣等木质纤维素资源的高值化利用提供了一条经济、高效的技术路线。 |
登记号: |
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登记日期: |
2024/12/19 |
研究起止时间: |
2019-10-01至2022-09-30 |
成果应用行业: |
农、林、牧、渔业 |
高新科技领域: |
新能源与高效节能 |
学科分类: |
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鉴定单位: |
广东省科学技术厅 |
评价日期: |
2023/6/19 |
登记办理状态: |
公示中 |
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