化工进展ChemicalIndustryandEngineeringProgress2023年第42卷第3期金属氧化物活化P/HZSM-5催化生物质热解气重整制备富烃生物油郑云武1，2，裴涛1，2，李冬华1，2，王继大1，2，李继容1，2，郑志锋1，3（1西南林业大学林业生物质资源高效利用技术国家地方联合工程研究中心，云南昆明650224；2西南林业大学材料科学与工程学院，云南昆明650224；3厦门市现代农业生物质高值化技术重点实验室（厦门大学），福建省生物质高值化技术工程研究中心（厦门大学），厦门大学能源学院，福建厦门361102）摘要：为了探讨催化剂的酸性和孔道结构与热解产物之间的构-效关系，采用金属改性的M-P/HZSM-5（M=Zn、Ce、Co、Cu、Ga和Mg）为催化剂，催化生物质热解气相重整制备富烃生物油，探究金属的种类对产品的产率以及选择性的影响，采用XRD、BET、NH3-TPD、FTIR对催化剂进行表征，采用GC/MS、UV-荧光光谱和元素分析仪对重整生物油的产物组成、脱氧特性以及共轭结构进行分析，并用TGA、拉曼光谱和SEM对失活催化剂进行评价，探究其结构-性能关系以及催化失活机制。结果表明：金属的添加并未改变催化剂的骨架结构，但形成了新的金属位点，调整了催化剂酸性分布，使比表面积以及孔容下降，平均孔径增加。金属位和酸性位的协同作用明显地促进了生物油的脱氧和单环芳烃的转化，脱氧顺序为Zn>Mg>Co>Ce>HZSM-5>Ga>P>Cu，且芳烃产率与总酸含量呈正相关，较高的酸度和平均孔径以及适宜的比表面积有利于芳烃的生成。然而，较低的酸度和较小的孔径促进了烯烃化合物的转化。当采用Zn-P/HZ为催化剂时，碳氢和芳烃产率最高，为86.46%和78.29%，共轭体系最大。Zn促进了苯、甲苯和烷基苯的形成，Mg促进了二甲苯的转化，而Cu和Ga促进了轻质烯烃的形成，金属的添加明显地降低了石墨化程度，提高了抗结焦性能。关键词：生物质；催化热解；金属改性分子筛；碳氢化合物；构-效关系中图分类号：TQ35文献标志码：A文章编号：1000-6613（2023）03-1353-12Productionofhydrocarbon-richbio-oilbycatalyticbiomasspyrolysisovermetaloxideimprovedP/HZSM-5catalystZHENGYunwu1，2，PEITao1，2，LIDonghua1，2，WANGJida1，2，LIJirong1，2，ZHENGZhifeng1，3(1NationalJointEngineeringResearchCenterforHighly-EfficientUtilizationTechnologyofForestBiomassResources,SouthwestForestryUniversity,Kunming650224,Yunnan,China;2CollegeofMaterialsScienceandEngineering,SouthwestForestryUni...
