磷酸催化热解木质素模化物的反应机理研究

作者：蒋晓燕; 陆强; 楚化强^*; 胡斌; 刘吉; 董长青

来源：太阳能学报, 2020, 41(02): 6-12.

DOI：10.19912/j.0254-0096.2020.02.002

• 磷酸
• 木质素
• 热解
• 催化反应机理
• 密度泛函理论

采用密度泛函理论计算及快速热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)实验相结合的方法,研究磷酸对β—O—4型木质素二聚体模型化合物苯乙基苯基醚(PPE)热解过程的影响。计算结果表明:磷酸以氢键方式与PPE结合形成复合物H3PO4-PPE,并影响PPE的热解反应。在非催化热解过程中,PPE主要发生Cβ—O键、Cα—Cβ键均裂反应和协同断裂反应(逆烯反应和Maccoll消除反应);在磷酸催化作用下,Cβ—O键、Cα—Cβ键均裂反应的能垒会升高,而上述2种协同断裂反应的能垒会降低,同时还会促进一种新协同断裂反应的发生,且其反应活性优于Cβ—O键、Cα—Cβ键均裂反应、逆烯反应和Maccoll消除反应。实验结果表明,磷酸可促进PPE协同断裂反应的发生,同时抑制均裂反应的发生,与计算结果相符。

• 单位
  华北电力大学; 安徽工业大学