生物质基喷气燃料的生产及应用进展

生物质基喷气燃料是指全部或大部分来源于生物资源的喷气燃料，符合清洁低碳、安全高效的现代能源体系的要求。以生物质基喷气燃料替代传统石油基喷气燃料有助于我国早日实现“碳达峰、碳中和”的远大目标。在阐述生物质基喷气燃料生产工艺的发展历程及生物质基喷气燃料应用现状的基础上，提出高密度的生物质基喷气燃料是未来喷气燃料的发展方向，具有多环结构的生物质是合成高密度生物质基喷气燃料组分的优质原料；同时，总结了高密度生物质基喷气燃料组分生产工艺的研究进展，展望了生物质基喷气燃料未来的发展及挑战。     

氮磷共掺杂生物质多孔碳材料的制备及其氧还原性能研究

将槟榔原料与一定量的磷酸氢二铵均匀混合，在氮气气氛下制备氮磷共掺杂生物质炭，再与KOH二次煅烧生成孔隙结构发达的杂原子掺杂多孔碳。电化学测试结果表明，杂原子掺杂碳催化剂材料的ORR(氧还原)活性良好，具有优异的稳定性和抗中毒特性。组装的锌-空气电池的测试结果显示，无金属催化剂可与商业20%Pt/C催化剂性能相媲美，表明以生物质为基础的氮磷共掺杂活性炭是一种很有商业价值的氧还原催化剂材料。     

5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-呋喃二甲醇的研究进展

2,5-呋喃二甲醇（BHMF）在合成树脂、药物等方面具有重要应用。随着化石资源的日益缩减，由可再生的生物质基平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）催化制备BHMF引起人们的广泛关注。本文在总结了HMF及BHMF物化性质的基础上，介绍了HMF在分子氢、醇类、甲酸3种不同的氢供体中催化加氢制备BHMF的研究近况，总结了贵金属、非贵金属、双金属或多金属协同催化体系在该加氢反应中的应用进展，同时分析了反应过程中温度、时间、催化剂载体、反应溶剂种类及酸值等因素对HMF转化率及BHMF得率的影响。最后对HMF催化转化制备BHMF的研究前景进行了总结和展望，提出了使用醇类代替氢气作为氢供体，开发非贵金属及金属协同催化体系将是该选择性氢化反应的重要研究方向之一。     

木质素催化氧化解聚研究进展

木质素是自然界中唯一能直接提供芳环的可再生资源。然而,受制于其分子中致密的三维网状芳环结构和复杂化学键合方式,超过98%的工业木质素在纸浆和造纸工业中被焚烧,造成极大的资源浪费。木质素氧化解聚转化为香草醛等高度官能化的单体是一个重要且有前景的手段。文章主要介绍了木质素的结构、种类和解聚方法,从催化剂以及催化转化路线方面详细介绍了目前国内外在木质素氧化解聚研究领域的最新进展。在此基础上,对近期热门的非常规活化方法进行了调研与分析。最后总结了当前木质素氧化解聚研究存在的问题,并提出了未来可能的发展方向。     

乙醇催化转化到丁醇研究进展

乙醇的规模化生产和其在汽油中有限的添加量推动了乙醇的高值化利用。由于丁醇具有独特的物化性能，将乙醇一步催化转化为丁醇受到人们的普遍关注。本文主要综述了乙醇催化转化到丁醇的最新研究进展，阐述了不同均相催化剂、羟基磷灰石、氧化物和金属促进氧化物催化剂对乙醇转化率和丁醇选择性的影响，探讨了典型催化剂上乙醇催化转化到丁醇中的双分子机理和Guerbet机理，总结了乙醇催化转化到丁醇中存在的问题、机遇和挑战。提出未来乙醇催化转化的研究重点应该放在高乙醇转化率下丁醇的选择性控制上，即利用均相催化剂研究策略，借助近原位条件下反应机理研究的结果，设计合成新型催化剂体系，实现乙醇到丁醇的高效转化。     

氯化铁改性甘蔗渣炭吸附氨态氮的研究

以甘蔗渣为原材料,450℃下制备了生物质炭,并用氯化铁作为改性剂对甘蔗渣炭进行改性。探讨了氯化铁改性甘蔗渣炭对氨氮吸附的影响因素及最佳吸附条件,并进一步讨论了其吸附机理。根据响应面实验结果,确定改性甘蔗渣炭对氨氮的最佳吸附条件为:氨氮初始质量浓度为25mg·L~(-1)、pH=10、吸附时间为190min,在此条件下,改性炭的吸附容量为2.65mg·g~(-1)。对实验结果进行数据拟合分析,Langmuir等温吸附方程可以描述常温下改性前后的甘蔗渣生物质炭对氨氮吸附表面吸附机理。吸附动力学研究表明,假二阶动力学方程可以更好地描述动力学吸附过程,改性炭吸附氨氮的过程主要以化学吸附为主。     

生物质制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)及其研究进展

5-羟甲基糠醛(5-HMF)是现如今重要的精细化工原料,也是一种特殊的制革鞣剂,其制备是生物质领域的研究热点。由单糖至多聚糖,文章综述了5-HMF的制备研究现状,描述了各制备5-HMF方法中所采用的催化剂、溶剂体系及5-HMF的收率。分析比较了这些制备方法的优缺点。可以发现,采用生物质制备高收率的5-HMF具有良好的探索前景。     

梧桐絮制备多孔纤维碳材料及其在超级电容器中的应用

以法国梧桐絮为原料、KOH为活化剂,通过碳化制备多孔纤维碳材料,并在此基础上组装了超级电容器器件。通过SEM、EDS、XRD、Raman、FTIR、BET等对制备的多孔纤维碳材料进行表征,并研究了多孔纤维碳材料电极的电化学性能。结果表明:在扫描速率为50 mV·s~(-1)时,800℃下碳化制备的梧桐絮多孔纤维碳材料电极的比电容可以达到236 F·g~(-1);所组装电极在循环10 000次后,比电容仍维持原来的99.8%,表明梧桐絮多孔纤维碳材料在超级电容器领域有巨大的应用潜力。     

生物质燃气中焦油净化的试验研究

对生物质燃气中焦油的净化进行试验研究,通过在喷淋塔前设置空冷塔的焦油净化系统,并以稻秸秆为原料考察热解温度对生物质燃气中焦油在空冷塔和喷淋塔中的分配情况及化学组成的影响。结果表明,生物质燃气中80%的焦油可在空冷塔中富集,当热解温度由500℃升至750℃时,空冷塔中焦油的占比由84.26%降至80.55%,喷淋塔中焦油占比由15.74%升至19.45%;生物质焦油中超过99%、81%、84%和93%的酚类化合物、烷烯烃、含氮化合物和含氧化合物(除酚类化合物外)在空冷塔中富集,而超过76%的芳烃及其衍生物在喷淋塔中富集。