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| 1 | 生物质热反应机理与活化能确定方法Ⅱ.热解段研究显示文摘在热重分析仪上研究了杉木木屑在不同升温速率下的热解过程,利用DAEM模型探讨了热解活化能随转化率的变化规律,采用傅里叶红外光谱仪分析了热解温度对木屑热解固体产物半焦有机结构的影响。结果表明,木屑慢速热解过程可分为干燥、过渡、热解和碳化段;热解段活化能为103 kJ/mol~179 kJ/mol,随转化率的升高而变化;温度低于200℃时,生物质内部官能团种类不变而强度变弱;随着温度的升高,半焦所含的有机官能团发生断裂、重组而快速减少,挥发分大量析出;温度高于500℃时,官能团种类较稳定,主要热解反应过程结束。 | 陈登宇 朱锡锋 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，9： | 33 |
| 2 | 玉米芯的热解特性及气相产物的释放规律显示文摘为了全面掌握不同热解条件下玉米芯的热解特性及热解过程中气相产物随温度变化的释放规律,深刻理解玉米芯的热解行为及反应机理,该文采用热重-质谱联用技术对玉米芯进行了氮气气氛下的热解特性试验研究,对比研究了不同升温速率(5、10、20℃/min)、不同粒度(74、154、280、450μm)、不同气体流速(30、60、90 m L/min)等因素对玉米芯热解行为的影响,发现非等温失重过程可分为4个阶段:失水、预热解过渡、挥发分析出和炭化阶段。通过质谱分析研究了热解过程小分子气相产物(CO、CO2、CH4、O2、H2、H2O)的释放规律,并计算了挥发分释放指数。升温速率升高,热解反应越易进行;在粒度小于450μm范围内,试样热解的总失重率随粒度的增大而增加,而且颗粒越大,挥发分产物开始逸出的温度越低。粒度为〉154-450μm的试样的热解过程主要受颗粒内部热传递影响,而粒度〈154μm的试样的热解主要受内在反应动力学速率控制;随着气体流速升高,试样热解的总失重率和初始温度增大,但增幅很小,最大失重速率对应的温度也有向高温段移动的趋势。利用Coats-Redfern方法计算出玉米芯的热解动力学参数,说明玉米芯热解的挥发分析出阶段可用单段一级反应描述。该研究对于优化以玉米芯为原料的热化学转化工艺参数和提高燃料产物的产量与品质等具有重要意义,对于设计和开发高效的生物质能转化设备也可提供参考。 | 姚锡文 许开立 | 2015 | 农业工程学报2015，31，3： | 26 |
| 3 | 纤维素热解形成左旋葡聚糖机理的理论研究显示文摘采用密度泛函理论UB3LYP/6-31G(d)方法,对模型化合物纤维二糖热解反应机理进行了量子化学理论计算研究。设计了三种可能的热解反应途径,对各种反应的反应物、产物、中间体和过渡态的结构进行了能量梯度全优化,计算了不同温度下热解反应的标准热力学和动力学参数。计算结果表明,糖苷键均裂而形成两个自由基中间体IM1a和IM1b,吸收热量为321.26 kJ/mol,中间体IM1a经过渡态TS1a进一步形成左旋葡聚糖P1,反应势垒为202.72 kJ/mol;与分步反应相比,纤维二糖经过渡态TS2协同反应直接形成左旋葡聚糖P1和吡喃葡萄糖P2的反应势垒低于分步反应的总势垒,其反应势垒为377.54 kJ/mol;H+的加入有利于糖苷键的断裂,断裂形成的中间体IM3很难进一步反应形成左旋葡聚糖。 | 黄金保 刘朝 魏顺安 黄晓露 李豪杰 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，8： | 24 |
| 4 | 纤维素木聚糖和木质素含量对生物质热解特性及产物的影响显示文摘采用热重法研究了纤维素、木聚糖和木质素含量对生物质热解特性的影响,分析了三组分相互混合热解时的交互作用规律,及其对热解动力学参数的影响;同时,在生物质真空热解液化系统上考察了三组分含量对热解液化产物分布及生物油组成的影响。结果表明,纤维素热解较为剧烈,生物油中芳香族、糖类、醛类和醇类含量较高;木聚糖的热稳定性较差,生物油中芳香族、酮类和酸类物质较多;木质素热解较为平缓且固体残留物较多,生物油成分主要为芳香族化合物。纤维素对活化能和指前因子的影响较大,木聚糖和木质素对反应级数的影响较大;纤维素的热解有利于减少固体残留物,而木质素的热解产物有利于促进糖类的分解;木聚糖对纤维素的热解具有明显的抑制作用;木聚糖能促进木质素的低温热解,两者混合热解对生物油组成影响较小。因此,高纤维素含量的生物质可以获得更高的生物油产率,且适量的木质素有利于促进纤维素的分解,为进一步提高生物油产率和品质提供了理论依据。 | 李小华 焦丽华 樊永胜 陈磊 蔡忆昔 | 2015 | 农业工程学报2015，31，13： | 23 |
| 5 | 不同种类生物油化学组成结构的对比研究显示文摘利用气质联用和核磁共振光谱对不同种类生物油的化学组成结构进行了对比分析。气质联用分析表明,由于不同种类生物质原料化学组成的差异,导致不同种类生物油主要类别物质含量存在较大差别,有机酸含量较高的是蔗渣热解油,醛酮类物质含量较高的是蔗渣和稻草热解油,芳香类物质含量较高的是玉米芯和松木热解油,而脱水糖含量较高的是稻草和松木热解油。核磁共振碳谱分析表明,稻草热解油含有最多的烷基碳和羰基碳,而松木和蔗渣热解油分别含有最多的芳香碳和羧基碳。氢谱分析表明,烷氢和糖羟基氢含量最高的分别是蔗渣和稻草热解油,酚羟基氢和芳氢含量最高的是松木热解油。由于不同种类生物油内部官能团的差异,导致其物理性质存在较大差异。 | 常胜 赵增立 张伟 郑安庆 吴文强 李海滨 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，10： | 20 |
| 6 | 秸秆制备生物质炭技术及产业化进展显示文摘秸秆生物质炭是秸秆在无氧或限制性供氧条件下,经过一定的温度热解得到的固体产物。秸秆生物质炭由于其灰分含量高、热值偏低,不适合做活性炭、工业用炭甚至机制烧烤炭等,但秸秆炭可以作为肥料还田,被称为全营养肥,同源性好,更有利于作物的吸收,其不仅可以将原本作物生长过程中吸收的各种大量元素和中微量元素返回土壤,而且秸秆炭含碳量达65%以上,具有良好的固碳减排作用。本文结合南京林业大学生物质气化多联产团队近20年来对秸秆生物质炭的研究与产业化的情况,综述了秸秆制备生物质炭技术、设备及产业化进展,讨论了生物质炭化、干馏、气化联产炭技术的原料适应性、得率、产能和综合经济效益,以期为秸秆制炭产业的发展提供参考。 | 周建斌 马欢欢 章一蒙 | 2021 | 生物加工过程2021，19，4： | 19 |
| 7 | 生物质热解过程中NO、NH_3和HCN的释放特性显示文摘在氩气气氛下,利用固定床反应器对稻草(DC)、麦杆(MG)和锯末(JM)三种生物质进行热解实验,采用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)在线检测热解气体产物中的含氮组分,分析各种气相含氮组分的释放规律。实验结果表明,由于锯末中木质素含量较高,锯末热解开始快速释放NO、NH3和HCN的温度明显高于稻草和麦杆。稻草热解过程中生成的NH3、HCN和NO量最大。低温下NH3的生成至少部分与生物质中氨基结构的分解有关,HCN的生成温度较高。不同生物质热解过程中NO、NH3和HCN释放特性的差异,是由生物质大分子结构不同、灰分含量及成分不同、N含量不同等决定的,以及氮在生物焦、焦油和气相间的分配差异造成的。 | 王宗华 张军营 赵永椿 李扬 郑楚光 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，2： | 13 |
| 8 | 利用固体超强酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮显示文摘提出了一种纤维素催化热解制备左旋葡萄糖酮(LGO)的方法。通过Py-GC/MS实验,研究了纯纤维素快速热解的产物分布,以及热解温度、热解时间对纤维素生成LGO的影响;将固体超强酸(SO42-/TiO2和SO42-/ZrO2)和纤维素按1∶1的质量比机械混合后进行快速热解,考察了固体超强酸的催化对热解产物的影响。结果表明,纯纤维素快速热解时,主要在低温和中温的过渡温度区域内,同时发生脱水和解聚反应形成LGO;在固体超强酸的催化作用下,明显促进了LGO的形成,相对质量分数最高达60%以上。 | 陆强 朱锡锋 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，6： | 13 |
| 9 | 水洗预处理对花生壳热解特性及产物的影响显示文摘文章以花生壳及其水洗样为研究对象,采用SEM,XRF方法研究了花生壳水洗前后碱金属及碱土金属含量的变化,并利用水平管式炉在450,550,650℃下对花生壳进行热解实验。实验结果表明:水洗预处理能够去除花生壳中的部分金属元素,降低灰分含量,并提高花生壳的热值;水洗预处理能够使花生壳热解失重峰值温度向高温区移动,并提高热解速率和生物油产率;碱金属的去除有利于糖类、醛类以及酮类物质的产生,碱金属的去除还能够抑制大分子物质(醇类、酚类等)的进一步裂解。 | 崔泽苹 李志合 李宁 刘元虎 王绍庆 王丽红 | 2018 | 可再生能源2018，36，10： | 12 |
| 10 | 利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解的影响显示文摘以稻壳为原料,采用Py-GC/MS装置对其在不同热解条件下进行快速热解,并对热解气进行在线检测分析,考察了热解温度和时间对生物质热解性质的影响。结果表明,低于450℃,随着温度的升高,生物质热解产物种类及其产率均增加,但低温条件下产物种类较少,有利于产物的分离提纯;高于450℃,生物质热解产物种类基本稳定,仅在产率上有所变化,当550℃时,收率最大。随着热解温度的升高,其对应的最佳热解时间缩短,且生物质低温热解时间延长时热解比高温解热时间缩短时热解更充分。 | 李凯 郑燕 龙潭 朱锡锋 | 2013 | 燃料化学学报2013，41，7： | 12 |
| 11 | 升温速率对成型生物质热解过程的影响显示文摘【目的】研究不同升温速率下成型生物质的热解炭化规律。【方法】采用自行设计的热解试验装置,测定不同升温速率(5,7,10,15℃/min)条件下成型生物质热解过程中失重(TG)、失重速率(DTG)、工业成分(挥发分、灰分、固定碳含量)的变化及所需的活化能。【结果】通过动力学拟合,得到描述成型生物质热解过程的最合理机理函数,据此推测成型生物质热解反应机理为内扩散控制过程。当升温速率为10℃/min时,热解过程活化能最小,为195.52kJ/mol。在不同升温速率下,成型生物质热解过程中的TG曲线逐渐向高温区移动,且失重速率呈先增大后减小的趋势,在升温速率为5,7,10,15℃/min时,成型生物质的失重速率分别在322,427,448,554℃时达到最大,其值分别为0.804,0.649,0.512,0.466%/℃,可知在成型生物质热解炭化过程中,随着温度的增加失重速率呈先增大后减小的趋势,达到最大失重速率时的温度随升温速率的增大而升高,热解后成型生物质固定碳含量随着升温速率的增大而降低。【结论】较低升温速率热解有利于成型生物质热解成炭。 | 黄睿 胡建杭 王华 伍祥超 | 2014 | 西北农林科技大学学报(自然科学版)2014，42，12： | 12 |
| 12 | 浅谈微波裂解技术在生物质能源中的应用显示文摘21世纪是能源的世纪,随着现有能源如石油和煤炭慢慢被消耗殆尽,生物质能源的开发与利用变得越来越重要。阐述了生物质能源的重要利用价值和研究意义,综述了微波裂解在技术在生物质中的应用及其开发利用的发展前景。 | 张惠 王质彬 綦雯雯 王静 林向阳 | 2011 | 农产品加工(下)2011，，11： | 10 |
| 13 | 生物质预处理制成型燃料研究进展显示文摘生物质能具有CO_2零排放、普遍易得、价格低廉等优势。生物质成型处理有利于其远距离运输与长时间储存。但是,生物质细胞壁高分子聚合物形成了物理和化学抗降解屏障,严重阻碍了生物质成型燃料品质的提高,因此,采用预处理技术是实现生物质能源高效利用的必要手段。目前,生物质预处理技术主要分为物理法、物理-化学法、化学法和生物法四大类。由于各种预处理技术对生物质化学组分占比以及结构的影响不同,预处理后的生物质成型燃料所体现出的物理性质和燃烧特性各有特点。本文介绍了生物质原料中的纤维素、半纤维素以及木质素等主要化学成分的结构特点及其对成型过程的影响,并从提升生物质成型燃料的物理性质和燃烧特性角度总结了蒸汽爆破预处理、低温热解预处理及水热预处理3种预处理技术的研究进展。总体而言,水热预处理技术使处理后生物质成型燃料在燃烧热值、能量密度、耐久度以及机械强度等各方面性能得以全面提升,但是水热预处理成本较高且对环境有影响。未来生物质成型燃料预处理技术的研究方向应从平衡生物质燃料品质与预处理成本之间的关系、减少污染物排放、预处理过程流程配置差异性集成和精确工艺参数匹配等方面为基础,开发适于规模化灵活生产的节能高效生物质预处理技术。上海理工大学碳基燃料洁净转化实验室利用水热预处理技术制备高机械强度生物质成型燃料及成型炭燃料,并获得过程副产物——木醋液,开发了多产品、环境友好的生物质综合利用技术。 | 曹忠耀 张守玉 黄小河 宋晓冰 吴渊默 | 2019 | 洁净煤技术2019，25，1： | 10 |
| 14 | 棉秆催化热解特性及动力学建模研究显示文摘通过不同添加剂处理棉秆的热重实验,分析NaOH、Na2CO3、Na2SiO3、NaCl、TiO2、HZSM-5六种添加剂催化棉秆热解动力学特性,结合原料的组分分析,建立三组分独立平行一级反应热解动力学模型对试样热失重行为进行模拟,采用非线性最小平方算法求解热解动力学参数。研究发现,添加剂的加入改变了三组分动力学参数,在碱性添加剂作用下,纤维素和半纤维素热解活化能都有较大程度降低,且碱性越强,纤维素热解活化能越低,而半纤维素热解活化能越高;中性添加剂NaCl对纤维素和半纤维素热解活化能的影响不大;酸性添加剂使纤维素和半纤维素的热解活化能有所增大,但所有添加剂对木质素热解活化能的影响不明显。 | 陈明强 齐雪宜 王君 陈明功 闵凡飞 刘少敏 井波 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，8： | 9 |
| 15 | 微拟球藻热解及其催化热解制备生物油研究显示文摘在氮气气氛下对微拟球藻直接热解及其在H-ZSM-5上的催化热解实验进行了研究。在573 K~773 K考察了热解温度对热解油产物分布的影响。与木质纤维素生物质的热解相比,微拟球藻的热解不仅温度更低,而且油的收率更高。催化剂H-ZSM-5在热解中起到了脱极性官能团和芳构化的作用,使得热解油中的芳香族化合物含量增多,极性化合物含量减少。与木质纤维素生物质相比,微拟球藻热解获得的油热值更高,适合进一步加工为燃油。 | 杨文衍 曾燕 罗嘉 童冬梅 卿人韦 范勇 胡常伟 | 2011 | 燃料化学学报2011，39，9： | 9 |
| 16 | 乌拉草纤维热解及其产物挥发性有机物特性分析显示文摘为探究乌拉草纤维的热解性能及其在热解过程中挥发性有机物释放情况,基于傅里叶红外光谱仪及同步热分析质谱联用系统对乌拉草纤维及汉麻纤维的主要化学成分进行分析,探究其热分解过程,采用Coats-Redfern法进行热动力学计算,并对其热分解过程中挥发性有机物释放进行检测。研究结果发现,乌拉草纤维与汉麻纤维主要成分相似,以纤维素、半纤维素、木质素为主。其热分解过程可依次分为水分挥发失重、半纤维素热解、纤维素及木质素热解3个主要阶段,并可用半纤维素热解、纤维素热解、木质素热解3个独立的一级反应描述,纤维素与木质素热解阶段反应活化能较高,热解过程与汉麻纤维热分解过程相似。在乌拉草纤维热解过程中,除H2O、CO2气体释放以外,同时释放少量甲醛等挥发性有机物。研究结果为乌拉草纤维实际应用中阻燃及环保问题的考虑提供参考。 | 王春红 白肃跃 岳鑫敏 | 2015 | 农业工程学报2015，31，10： | 9 |
| 17 | GC-MS与电子感官结合对烟熏液风味物质的分析显示文摘为揭示不同烟熏液风味物质的差异,以4种山楂核烟熏液和5种红箭牌烟熏液为研究对象,采用电子鼻、电子舌和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术对其风味品质进行分析评价。从电子鼻结果可知,4种山楂核烟熏液区别于5种红箭烟熏液,在风味上具有相似性。电子舌数据结合主成分分析发现7种类型烟熏液(油溶性2种烟熏液除外)在滋味品质整体结构上存在差异,且烟熏液C-10-03和C-10-10主要受咸味影响,其余5种烟熏液主要受咸味、苦味和涩味及丰富度的影响,其中I号烟熏液同时受到酸味的影响。GC-MS检测结果共鉴定出156种风味化合物,包括酮类、酚类、酸类、醛类、醇类、酯类、含氮类和其他类化合物共8类,且含量各不相同,其中酮类化合物在9种烟熏液中含量普遍较高,其次是酚类以及酸类化合物。最后通过种类主成分分析获得烟熏液风味物质品质综合评价模型,9种烟熏液的综合得分由高到低依次为C-10-05、C-10-10、C-10-03、C-10-11、C-10-22、II号、II-2002、I号、II-2003烟熏液,从而揭示山楂核烟熏液与红箭烟熏液在风味物质上存在差异。 | 宋丽 陈星星 谷风林 胡可 吴桂苹 朱秋劲 陶锐 | 2020 | 食品科学2020，41，16： | 7 |
| 18 | 基于PY-GC/MS的生物质组分间相互作用的热解实验显示文摘为研究生物质三组分间热裂解过程中的相互作用,利用热裂解-气相色谱/质谱联用仪(PY-GC/MS)联用的方法,对纤维素、木聚糖(半纤维素的模化物)和木质素进行单独热裂解及两两组分混合热裂解实验。单组分实验结果表明,在热解温度600℃、热解时间10s条件下纤维素的热解产物主要以左旋葡聚糖为主,木聚糖以乙酸和糠醛为主,而木质素主要以酚类物质为主。组分混合热裂解实验结果表明,纤维素促进了木聚糖热裂解生成更多的乙酸和糠醛,而木聚糖和木质素对纤维素热解生成左旋葡聚糖具有强烈的抑制作用;纤维素和木聚糖的存在大大促进了木质素热裂解生成酚类物质,而木质素抑制了木聚糖热裂解生成乙酸和糠醛。此外,研究还发现混合组分热解的相互作用受到热解温度和停留时间的影响。 | 朱玲莉 仲兆平 王佳 王恒 顾佳雯 | 2016 | 化工进展2016，35，12： | 7 |
| 19 | 生物质三组分真空热解特性及液化产物成分分析显示文摘以微晶纤维素、木聚糖和碱性木质素分别作为生物质3组分(纤维素、半纤维素和木质素)的模型物,利用傅立叶变换红外光谱技术(FT-IR)对生物质3组分结构进行了表征,并对3组分进行了真空热解特性分析,同时利用气质联用技术(GC-MS)对3组分真空热解液化后的生物油进行了成分分析,初步探讨了各组分的真空热解液化机理。研究结果表明,纤维素含有吡喃环、β-糖苷键等特征结构,真空热解时失重区间较窄(250-400℃),真空热解油产率较高(73.79%),产物主要有2,5-二甲基呋喃(9.32%)、2,6-二甲氧基苯酚(5.72%)和左旋葡聚糖(17.04%)等;木聚糖中存在β-糖苷键、阿拉伯糖侧链等结构,支链多,热稳定性差,真空热解油主要含有乙酸(10.11%)、羟基丙酮(18.42%)和糠醛(13.15%)等;木质素中含有较多的芳香族类物质结构,热解缓慢,失重区间较宽(185-550℃),热解终了时固体残留物较多,为29.67%,真空热解油中苯酚(16.24%)、愈创木酚(20.37%)等酚类物质较多。 | 尹海云 李小华 樊永胜 俞宁 蔡忆昔 | 2015 | 林产化学与工业2015，35，1： | 7 |
| 20 | 基于TG-FTIR分析的稻壳热解特性实验显示文摘在热重分析仪上研究稻壳不同升温速率(20℃/min,40℃/min,100℃/min)下的热解过程,并运用热重—红外光谱联用技术(TG-FTIR)对稻壳热解过程中气相产物随温度变化的释放规律进行实验研究。结果表明:升温速率越高,热解反应的温度区间越大,热解过程各阶段的起始和终止温度均向高温侧移动;当升温速率为20℃/min时,热解最充分,挥发分析出量最多;热解气态产物主要为CO+2、CO、CH+4和H+2O等小分子气体,不同热解阶段气体析出量差别很大,这与DTG曲线变化规律相吻合。热解不同产物的析出特性由稻壳内部官能团重组、断裂引起。运用Coats-Redfern法对稻壳热解行为进行动力学分析,结果表明升温速率增加,热解活化能逐渐减小,有利于热解的进行,其表观活化能在70~95kJ/mol范围内变化。 | 车德勇 蒋文强 | 2016 | 中国农机化学报2016，37，5： | 6 |
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