水热液化制备5-羟甲基糠醛的碳稳定同位素分馏研究

编号 zgly0001747525

文献类型 期刊论文

文献题名 水热液化制备5-羟甲基糠醛的碳稳定同位素分馏研究

作者 程琴  沈娟章  蔡燕燕  叶俊  午紫阳  谭卫红 

作者单位 中国林业科学研究院林产化学工业研究所  南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2023,43(1)

页码 63-71

年份 2023 

分类号 TQ35  TK6 

关键词 水热液化  木质纤维素生物质  碳同位素分馏  5-羟甲基糠醛  单体同位素分析 

文摘内容 对比了不同碳稳定同位素组成原料在水热液化制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)过程中碳稳定同位素分馏特征,研究原料的碳稳定同位素组成对5-HMF产率的影响。结果表明:木薯淀粉水热液化制备的5-HMF的最大产率为33.90%,高于玉米淀粉的29.93%,杨木纤维素(P-C)最大产率为31.00%,高于玉米秸秆纤维素(CS-C)的30.76%,竹粉和杨木的最大产率分别为13.00%和13.80%,高于玉米秸秆和玉米芯(分别为11.60%和12.53%)。在反应时间为15 min时,不同原料的反应速率如下:木薯淀粉0.301 g/(L·min)大于玉米淀粉0.128 g/(L·min),P-C为0.513 g/(L·min)大于CS-C的0.386 g/(L·min),竹粉0.133 g/(L·min)大于杨木0.124 g/(L·min),大于玉米芯0.117 g/(L·min),大于玉米秸秆0.097 g/(L·min)。δ_(^(13)C)值较小的原料(木薯淀粉、P-C、杨木、竹粉)反应过程中的δ_(^(13)C)值在反应初期的变化速率大于δ_(^(13)C)较大的原料(玉米淀粉、CS-C、玉米秸秆和与玉米芯)。水热过程中存在稳定同位素动力学效应,^(13)C同位素较富集的原料参与反应需要的能量更多,反应速率慢,5-HMF的产率低。液化过程中结构简单的原料稳定同位素分馏影响较大;液化程度越大,δ_(^(13)C)的变化程度越大。