基本情况
卢琨朗,中国矿业大学硕士研究生,师从魏贤勇、宗志敏教授,致力于生物质催化转化的研究。邮箱📧:lukunlang@163.com
教育背景
2019.09-至今
硕士,中国矿业大学,化学工程专业2015.09-2019.06
学士,河南城建学院,化学工程与工艺专业
科研项目
国家自然基金面上项目:粗酚的催化烷基化机理考察和过程优化 (参与,在研)
卢琨朗,中国矿业大学硕士研究生,师从魏贤勇、宗志敏教授,致力于生物质催化转化的研究。邮箱📧:lukunlang@163.com
2019.09-至今
硕士,中国矿业大学,化学工程专业
2015.09-2019.06
学士,河南城建学院,化学工程与工艺专业
国家自然基金面上项目:粗酚的催化烷基化机理考察和过程优化 (参与,在研)
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沸石是一类微孔结晶材料,自 1940 年代以来,它在化学工业中作为催化剂、吸附剂和离子交换剂发挥着不可或缺的作用。合成方法和表征技术的进步使新型沸石材料的制造成为可能,并在不同领域有新兴应用。通过调整它们的多孔结构、骨架组成和晶体形态,再加上外来活性物质的掺入,沸石和沸石基材料在许多具有挑战性的过程中表现出前所未有的高性能。
近几十年来,由于与单组分催化剂相比,双组分催化剂具有增强的催化性能,因此双组分催化剂受到了越来越多的关注,这源于两种组分之间的直接接触,这可以称为协同效应。 然而,由于传统方法在控制催化剂微观结构和精确调节双组分亲密度方面的局限性,了解协同效应(即短程或长程相互作用)的起源和确定活性位点仍然是一个具有挑战性的议题。
加氢脱氧催化剂主要由两个功能部分组成,即氧化还原组分(金属)和酸位。这两个组分的协同作用促进了加氢和氢解过程(脱水、异构化、脱甲氧基化和脱甲基)。
沸石催化剂因其可调节的酸度、孔隙率和形状选择性而在该研究领域引起越来越多的关注。ZSM-5 已被广泛研究用于生物原油模型化合物的加氢脱氧,然而,发现其小孔径限制了生物原油中大分子的进入,限制了分子进入活性位点。
据报道,金属位点和酸位点之间的适当平衡对于减少加氢脱氧反应过程中的催化剂失活至关重要,因为金属位点可以促进烯烃和芳族化合物(形成碳沉积物的中间体)的氢化,从而延迟催化剂失活。
目前,表面缺陷工程,特别是在催化剂表面构建氧空位越来越受到关注。 通常,多相催化过程涉及多个催化活性中心的合作。 除了常规的活性金属中心外,表面氧空位还可以通过与含氧官能团的相互作用,起到激活底物分子的作用。据报道,用于 γ-戊内酯氢解的 MoOx 修饰的镍基纳米催化剂,发现羰基的氧原子可以被低价钼离子附近的表面氧空位捕获,从而显着促进氢解过程。此外,由于氧空位的氧活化,氮掺杂的锰氧化物催化剂在 5-羟甲基糠醛的氧化中表现出优异的催化氧化活性。同时,据报道,表面氧空位可以促进强金属-载体相互作用(SMSI)的形成。
在温和条件下,特别是在低温下的多相催化反应被认为是一种节能合成,在实际应用中具有广阔的前景。节能催化的理想方案应满足反应物在催化剂表面的强吸附能,以通过选择性配置进行有效活化,并且中间体/产物的吸附相对较弱以再生活性位点。但是,这一理想的催化剂往往难以实现,背后的本质原因是:不同吸附质在过渡金属表面吸附能存在线性关系,对反应物吸附较强的活性位点往往对目标产物的活化程度也较高,导致催化选择性降低。因此,加氢反应的活性和选择性往往如鱼与熊掌般难以兼得。
在过去几年中,使用木质纤维素生物质作为生产生物燃料的原料吸引了越来越多的研究兴趣。 实现这一目标的一种有前景的方法包括生物质的快速热解,产生生物油,由于其含氧量高,因此需要进行后续升级,因为高氧含量会降低热值并降低储存稳定性。在升级过程中,氧含量降低,最终生产出符合运输燃料规格的产品。
木质素是一类重要的大分子有机聚合物,属于芳香族化合物,主要存在于高等植物的细胞壁中,其含量仅次于纤维素。
按单体分,木质素主要包括对香豆醇、松柏醇和芥子醇。根据单体的不同,木质素可以分为3种类型:
(1) H-木质素:由对-羟基苯基丙烷结构单体聚合而成的对-羟基苯基木质素
(2) G-木质素:由愈创木基丙烷结构单体聚合而成的愈创木基木质素
(3) S-木质素:由紫丁香基丙烷结构单体聚合而成的紫丁香基木质素