目錄
青年多創(chuàng)新，求真且力行（代序）
前言
第1章 生物質(zhì)纖維組成熱解動(dòng)力學(xué)和揮發(fā)分析出特性 1
1.1 引言 1
1.2 纖維組成的結(jié)構(gòu)特性 1
1.3 纖維組成的熱解失重與吸放熱特性 3
1.4 生物質(zhì)三組分熱解動(dòng)力學(xué) 5
1.5 升溫速率對(duì)纖維組成熱解失重特性的影響 7
1.6 纖維組成熱解過(guò)程中揮發(fā)分析出行為 9
1.7 本章小結(jié) 14
參考文獻(xiàn) 14
第2章 基于熱重-紅外聯(lián)用的生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)研究 16
2.1 引言 16
2.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 16
2.2.1 生物質(zhì)樣品 16
2.2.2 熱解實(shí)驗(yàn)與測(cè)試分析方法 18
2.3 典型生物質(zhì)熱解過(guò)程失重特性 19
2.4 基于高斯分峰的生物質(zhì)熱解動(dòng)力學(xué)研究 21
2.5 生物質(zhì)熱解過(guò)程氣體產(chǎn)物釋放規(guī)律及動(dòng)力學(xué)機(jī)理 24
2.6 本章小結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
第3章 纖維素?zé)峤膺^(guò)程機(jī)理研究 33
3.1 引言 33
3.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 34
3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法 34
3.2.2 熱解產(chǎn)物表征方法 34
3.2.3 二維攝動(dòng)紅外相關(guān)光譜分析方法 35
3.3 纖維素?zé)峤膺^(guò)程特性 37
3.3.1 熱解產(chǎn)物分布特性 37
3.3.2 熱解生物油組成特性 38
3.4 生物炭結(jié)構(gòu)組成特性 43
3.5 基于2D-PCIS的纖維素?zé)峤馍�物炭結(jié)構(gòu)演變機(jī)制 46
3.5.1 基于2D-PCIS的分子結(jié)構(gòu)演變特性 46
3.5.2 基于相對(duì)峰強(qiáng)度的分子結(jié)構(gòu)演變特性 48
3.6 纖維素?zé)峤膺^(guò)程路徑解析 52
3.7 本章小結(jié) 54
參考文獻(xiàn) 54
第4章 半纖維素?zé)峤馓匦约斑^(guò)程機(jī)理研究 59
4.1 引言 59
4.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 59
4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品 59
4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 60
4.3 半纖維素?zé)峤膺^(guò)程特性 60
4.3.1 熱解產(chǎn)物分布特性 60
4.3.2 熱解氣體產(chǎn)物釋放特性 61
4.3.3 熱解生物油組成特性 61
4.4 生物炭結(jié)構(gòu)組成特性 64
4.5 基于2D-PCIS的半纖維素?zé)峤膺^(guò)程機(jī)制 66
4.5.1 基于2D-PCIS的分子結(jié)構(gòu)演變特性 66
4.5.2 基于相對(duì)峰強(qiáng)度的分子結(jié)構(gòu)演變特性 68
4.6 木聚糖熱解過(guò)程路徑解析 70
4.7 本章小結(jié) 72
參考文獻(xiàn) 73
第5章 木質(zhì)素?zé)峤馓匦约斑^(guò)程機(jī)理研究 75
5.1 引言 75
5.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 75
5.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品 75
5.2.2 木質(zhì)素快速熱解實(shí)驗(yàn)方法 76
5.2.3 熱解生物炭結(jié)構(gòu)特性 77
5.2.4 2D-PCIS分析方法 77
5.3 初始熱解階段揮發(fā)分析出行為 77
5.3.1 熱解氣體釋放特性及動(dòng)力學(xué)分析 77
5.3.2 揮發(fā)分有機(jī)官能團(tuán)析出行為 79
5.3.3 熱解油組分變化特性 81
5.3.4 生物炭物化結(jié)構(gòu)特性 83
5.4 劇烈熱解階段木質(zhì)素?zé)峤馓匦?84
5.5 基于2D-PCIS的木質(zhì)素?zé)峤夥磻?yīng)過(guò)程機(jī)理 88
5.5.1 初始熱解階段生物炭結(jié)構(gòu)演變與揮發(fā)分形成過(guò)程 88
5.5.2 劇烈熱解階段生物炭結(jié)構(gòu)演變與揮發(fā)分形成過(guò)程 91
5.6 本章小結(jié) 95
參考文獻(xiàn) 95
第6章 生物質(zhì)熱解特性及過(guò)程機(jī)理研究 98
6.1 引言 98
6.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 98
6.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品 98
6.2.2 實(shí)驗(yàn)方法 98
6.3 竹屑熱解產(chǎn)物析出特性 99
6.3.1 熱解產(chǎn)物分布特性 99
6.3.2 熱解生物油組成特性 100
6.3.3 生物炭結(jié)構(gòu)組成特性 103
6.4 基于2D-PCIS的竹屑熱解生物炭結(jié)構(gòu)演變機(jī)制 104
6.4.1 基于2D-PCIS的分子結(jié)構(gòu)演變特性 104
6.4.2 基于相對(duì)峰強(qiáng)度的分子結(jié)構(gòu)演變特性 106
6.5 竹屑等溫?zé)峤膺^(guò)程中的揮發(fā)分釋出特性 108
6.6 竹屑等溫?zé)峤馍�物炭結(jié)構(gòu)演變規(guī)律 110
6.6.1 生物炭表面官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特性 110
6.6.2 基于2D-PCIS的生物炭分子結(jié)構(gòu)演變與關(guān)聯(lián) 111
6.6.3 基于相對(duì)峰強(qiáng)度的分子結(jié)構(gòu)變化規(guī)律 113
6.7 本章小結(jié) 117
參考文獻(xiàn) 118
第7章 典型生物質(zhì)熱解特性及與組成結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)機(jī)制 120
7.1 引言 120
7.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 120
7.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品 120
7.2.2 熱解過(guò)程熱分析方法 121
7.2.3 快速熱解實(shí)驗(yàn)方法 122
7.3 生物質(zhì)熱解失重特性與生物質(zhì)種類關(guān)聯(lián) 122
7.3.1 典型生物質(zhì)熱解失重特性研究 122
7.3.2 生物質(zhì)熱解失重特性與原料物化特性的關(guān)聯(lián)機(jī)制 125
7.4 生物質(zhì)熱解生物油特性與原料組成關(guān)聯(lián) 129
7.4.1 典型生物質(zhì)熱解生物油組成特性 129
7.4.2 生物油成分與原料物化特性的關(guān)聯(lián)機(jī)制 130
7.5 本章小結(jié) 133
參考文獻(xiàn) 134
第8章 生物質(zhì)催化熱解制備高品位液體燃料研究 136
8.1 引言 136
8.2 生物質(zhì)催化熱解實(shí)驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)指標(biāo) 136
8.2.1 生物質(zhì)催化熱解實(shí)驗(yàn)方法 136
8.2.2 生物油脫氧方式評(píng)價(jià)指標(biāo) 137
8.3 催化劑種類對(duì)生物質(zhì)催化熱解特性的影響 138
8.3.1 催化劑種類對(duì)生物質(zhì)催化熱解產(chǎn)物分布和氣體組成特性的影響 138
8.3.2 催化劑種類對(duì)生物質(zhì)催化熱解生物油特性的影響 140
8.3.3 催化劑催化脫氧方式探討 141
8.4 氧化鈣作用下生物質(zhì)催化熱解特性 143
8.4.1 CaO添加量對(duì)生物質(zhì)催化熱解特性的影響 143
8.4.2 催化熱解溫度對(duì)生物質(zhì)CaO催化熱解的影響 145
8.4.3 CaO催化熱解機(jī)制探討 147
8.5 金屬氧化物與ZSM-5協(xié)同催化生物質(zhì)熱解特性 149
8.6 微孔分子篩催化熱解纖維素制備呋喃類含氧化學(xué)品 153
8.7 本章小結(jié) 159
參考文獻(xiàn) 159
第9章 生物質(zhì)熱解制備功能型生物炭材料研究 162
9.1 引言 162
9.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 163
9.2.1 KOH活化熱解實(shí)驗(yàn)方法 163
9.2.2 活化氨化熱解實(shí)驗(yàn)方法 164
9.2.3 生物炭結(jié)構(gòu)表征方法 165
9.3 活化劑對(duì)生物炭結(jié)構(gòu)的影響 166
9.4 同步活化氨化對(duì)生物炭理化結(jié)構(gòu)的影響 172
9.4.1 對(duì)生物炭物理孔隙結(jié)構(gòu)的影響 172
9.4.2 對(duì)生物炭表面含氮官能團(tuán)的影響 176
9.4.3 生物質(zhì)活化氨化一步熱解過(guò)程機(jī)理 178
9.5 摻氮多孔生物炭的電化學(xué)特性 180
9.6 本章小結(jié) 182
參考文獻(xiàn) 182
第10章 生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)含氮化學(xué)品及富氮熱解炭材料研究 184
10.1 引言 184
10.2 實(shí)驗(yàn)樣品與方法 185
10.3 生物質(zhì)富氮熱解聯(lián)產(chǎn)特性及氣體析出特性 186
10.3.1 生物質(zhì)富氮熱解特性 186
10.3.2 生物質(zhì)富氮熱解氣體產(chǎn)物析出特性 187
10.4 生物質(zhì)富氮熱解生物油特性 188
10.5 富氮熱解炭物化特性 189
10.5.1 富氮熱解炭物理孔隙結(jié)構(gòu)特性 189
10.5.2 富氮熱解炭化學(xué)組成結(jié)構(gòu)特性 191
10.5.3 富氮熱解炭材料的電化學(xué)性能 192
10.6 本章小結(jié) 195
參考文獻(xiàn) 195
第11章 總結(jié)與展望 199
11.1 生物質(zhì)熱解機(jī)理的深入闡述 199
11.2 生物質(zhì)高值化綜合利用展望 200
11.2.1 生物炭的高值化利用 200
11.2.2 生物油的高值化利用 201
11.2.3 生物質(zhì)熱解氣利用 201
11.2.4 生物質(zhì)高值負(fù)碳綜合利用 202