微藻水熱液化制備生物油的過程控制及分析的研究.pdf

1、杜氏鹽藻是一種沒有細(xì)胞壁的單細(xì)胞綠藻，常見于海洋及鹽湖中，對鹽分的適應(yīng)范圍寬。隨著化石燃料短缺和環(huán)境污染問題日益突出，杜氏鹽藻作為一類具有明顯比較優(yōu)勢的生物質(zhì)，其熱化學(xué)轉(zhuǎn)化所獲得的生物質(zhì)燃油具有品質(zhì)好、熱值高等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用到能源技術(shù)領(lǐng)域，然而杜氏鹽藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物復(fù)雜，除了含有氣體、液體和固體殘渣外，還含有較多的其他化學(xué)成分。分析表明，杜氏鹽藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化液中含有能夠作為食品、醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域應(yīng)用的糠醛、甲酸、羥基丙酮等，但并未見相關(guān)

2、報道。因此，為提高杜氏鹽藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的綜合利用率，減少環(huán)境污染，一方面考慮尋求合適的金屬催化劑催化水熱液化過程，促使杜氏鹽藻的生化組分最大程度的轉(zhuǎn)化，得到更多目標(biāo)產(chǎn)物，其次，有必要對其中的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分離純化，從而為食品工業(yè)中著色劑、香辛料、穩(wěn)定劑、防腐劑等的生產(chǎn)提供充足原料。
　　本研究旨在對杜氏鹽藻熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的過程控制和催化劑的篩選等，實現(xiàn)藻類生物質(zhì)的高效轉(zhuǎn)化，并從中分離純化得到食品級的化學(xué)品，為實現(xiàn)生物質(zhì)的資源化和高值化

3、利用奠定基礎(chǔ)。
　　本文進(jìn)行了微藻水熱液化制備生物油的過程控制及分析的研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）以碳納米管為載體直接負(fù)載金屬獲得負(fù)載型金屬催化劑，并利用XRD、XPS以及拉曼等表征手段對所得負(fù)載型金屬催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明：通過XRD、XPS以及拉曼等表征手段表明Pt、Zr、Ni以及Co分別以金屬Pt、ZrO2、金屬Ni和Ni2O3以及金屬Co的形式負(fù)載與碳納米管上，且金屬的引入改變了碳納米管的結(jié)構(gòu)，提高了碳納米

4、管催化劑的熱穩(wěn)定性。
　?。?）以杜氏鹽藻為原料，利用實驗制備的負(fù)載型金屬催化劑催化微藻水熱液化制備生物油，并通過熱重分析、元素分析、FT-IR和GC-MS對液化產(chǎn)物進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明：通過紅外、熱重和GC-MS等表征手段表明金屬催化劑中添加的金屬在水熱液化過程中起到脫氧的作用，提高了生物油的品質(zhì)，其中Co/CNTs的催化水熱液化的效果最佳。
　?。?）采用柱層析對水熱液化制備的粗生物油進(jìn)行分離純化與分析。研究結(jié)果表明：