金属改性分子筛催化热解木质素制取轻质芳烃

采用浸渍法制备Zn、Ga和Mg金属改性的H-ZSM-5双功能催化剂,考察了金属种类(Zn、Ga和Mg)和磨木木质素种类(杉木针叶材磨木木质素(CF-MWL)、杨木阔叶材磨木木质素(P-MWL)和玉米秸秆草本植物磨木木质素(CS-MWL))对木质素催化热解过程中轻质芳烃产率的影响.结果 表明,在三种磨木木质素中,杉木磨木木质素(CF-MWL)具有最高的碳含量(59.90％,质量分数)和高位热值(23.05 MJ/kg),而玉米秸秆磨木木质素(CS-MWL)中的氢含量(6.51％,质量分数)和有效氢碳比(0.43)最高.催化热解结果显示,与未改性的H-ZSM-5相比,Ga/H-ZSM-5和Zn/H-ZSM-5促进了轻质芳烃的形成,而Mg/H-ZSM-5则抑制轻质芳烃生成;其中,Zn/H-ZSM-5对三种MWL催化热解制取轻质芳烃的产率最高,分别达到3.122×109 a.u./mg(CF-MWL)、2.916×109 a.u./mg(P-MWL)和2.865×109 a.u./mg(CS-MWL);在三种MWL中,杉木磨木木质素(CF-MWL)催化热解制备BTX的选择性产率最高,达到65.02％.催化剂表面的积炭分析结果显示,催化热解过程中生成的积炭优先占据H-ZSM-5的强酸位点,并且大部分集中于H-ZSM-5的外部.