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丁香酚气相热解的实验和动力学研究
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2023-05-04 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.3c00573
Liang Li 1 , Ruben Van de Vijver 1 , Kevin M. Van Geem 1
Affiliation  

丁香基(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)单元在硬木木质素中含量丰富,这解释了从这些饲料中提取的生物油中存在大量丁香醇的原因。为了提高对这些丁香基单元的分解化学的理解,在典型的快速热解条件下,对丁香醇的气相热解动力学进行了实验和理论研究。实验是在 673–923 K 的微型热解器装置中进行的,该装置与气相色谱 (GC) × 气相色谱-火焰电离检测/飞行时间质谱法和定制的气相色谱仪联用,可以检测和量化产品沸点高达 823 K,仅次于永久性气体和水。新获得的实验数据表明,2,3-二羟基苯甲醛是最重要的酚类产品,并形成大量热解水。丁香醇对这两种产品的拟议分解途径显示出两个新特征:(1) 2,3-二羟基苯甲醛是由丁香醇的单分子分解形成的,没有任何稳定的中间体,以及 (2) 这两种途径都导致 2,3-二羟基苯甲醛和水涉及更多的 H 原子迁移步骤以形成更稳定的自由基。CBS-QB3 理论水平的势能面计算表明新特征在动力学上是有利的。此外,还构建了包含 361 个反应和 93 个物种的丁香酚热解的详细动力学模型。重要物质的热力学数据和关键反应的动力学是通过 CBS-QB3 理论水平的从头计算确定的。该模型很好地预测了丁香醇的转化和主要产物的形成。生产率分析表明,新提出的途径是丁香醇的主要分解途径。这些发现为丁香基物种的热解和氧化化学提供了新的思路。



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更新日期:2023-05-04
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