微波耦合铁基催化剂辅助废塑料裂解脱氢研究

塑料裂解脱氢可以实现废塑料的高值化利用。与传统塑料热解相比，微波催化可以在较短时间内实现更高的H₂产率和转化率。对比研究了不同结构的Fe基催化剂在微波场下对塑料脱氢产率的影响，探讨了催化剂组成与塑料脱氢活性之间的作用机制。结果表明，Al₂O₃负载型Fe催化剂和Fe-Al复合氧化物均可以获得较高的H₂产率，并促进碳纳米管的生成，后者的H₂产率可达46 mmol/g。通过X 射线衍射和穆斯堡尔谱的表征分析，发现催化剂的微波吸收性能、催化剂中铁的形态和分散度是决定塑料在微波场下裂解脱氢性能的重要因素。此外，采用SiC管反应器屏蔽微波电磁场，研究了微波对塑料裂解脱氢反应的影响。在相同的温度条件下，SiC管反应器中的塑料裂解脱氢性能显著下降，证明微波电磁场对塑料裂解脱氢反应具有促进作用。     

[BMIM]HSO4/乙醇降解纤维素残渣的热解行为和产物分布

以微晶纤维素为原料，利用1-丁基-3甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO4）与乙醇二元溶剂体系在180 oC下进行催化降解制备得到纤维素固体残渣（SRE），并考察了[BMIM]HSO4质量浓度对SRE结构特征和热解过程的影响规律，为SRE的资源化利用提供理论基础。通过FTIR、Raman、XRD、SEM和激光粒度分析仪对样品进行结构表征，结果表明SRE保持了纤维素化学结构，但随着[BMIM]HSO4质量浓度的增加，SRE粒径显著降低，晶体结构不断被破环并转化为热不稳定的无定形结构。通过热重分析仪和管式反应器研究SRE的热解行为规律，结果表明：随着[BMIM]HSO4质量浓度的增加，SRE热失重起始温度显著降低，热失重曲线向低温区移动。同时，随[BMIM]HSO4浓度的增加，促进了可挥发分与残渣的气固作用，引起焦炭和气体产率增加，生物油产率降低；生物油成分中D-Allose的产率随[BMIM]HSO4浓度的增加大幅降低，而左旋葡萄糖酮和5-羟甲基糠醛、糠醛等含量升高，即[BMIM]HSO4浓度的增加有利于SRE转化生产糠醛等小分子生物质基平台化合物。