氮掺杂炭负载Co-V催化剂的制备及催化解聚木质素制备单酚类化合物
马宇乔
刘兴旺
钱勇
欧阳新平
华南理工大学化学与化工学院,广东 广州 510640
摘要：木质素通过解聚为单酚类化合物进一步转化为液体燃料,被认为是化石能源的有效替代品.然而,木质素复杂的化学结构制约了其高效降解.因此,以硝酸钴、偏钒酸铵和三聚氰胺为原料,利用钒与氮的络合作用以及氮化钒的高稳定性,在无其他外加碳源的基础上制备了一种氮掺杂炭负载Co-V催化剂.优化条件下制备的Co1-V3/NC(30)催化剂具有较高的比表面积、孔容和分级多孔结构(包括微孔、介孔和大孔).金属活性组分Co0 和V3+之间的协同作用,以及氮对活性组分的锚定,促进活性组分的分散,使得制备的催化剂具有良好的催化活性和稳定性.在优化的反应条件下(180℃,0.5 MPa O2,8 h),Co1-V3/NC(30)催化剂催化氧化降解有机溶剂木质素,获得了86.3%的生物油收率和 28.8%的单酚类化合物收率.借助模型物对木质素反应机理进行探究,提出了Co1-V3/NC(30)催化断裂木质素中Cα—Cβ键的机理.制备了高效、廉价且稳定性好的金属催化剂,并通过催化氧化的方法将木质素降解成单酚类化合物,对木质素在生物质能源上的利用方面具有较好的指导作用.
关键词：木质素催化氧化解聚氮掺杂炭载体单酚类化合物
分类号：X505(一般性问题)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFC2105904)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 120-136 )
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