NaZSM-5分子筛提高秸秆水热制备胡敏酸产率的机制

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张志杨

作者： 张志杨;丁子萱;冯迎辰;徐文龙;肖清波

作者机构：

关键词： NaZSM-5分子筛;秸秆;水热;胡敏酸;产率

期刊名称： 江苏农业学报

ISSN： 1000-4440

年卷期： 2024 年 40 卷 011 期

页码： 2083-2092

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 秸秆水热降解制备腐殖酸是一种重要的秸秆资源化利用途径，但是该过程面临胡敏酸产率较低的问题。本研究拟通过在秸秆水热处理中加入NaZSM-5分子筛，探讨其对胡敏酸产率的影响。结果表明，添加NaZSM-5分子筛能够显著提高胡敏酸的产率，随着NaZSM-5分子筛硅铝比的提高，胡敏酸产率呈现先上升后下降的趋势，其中硅铝比为50的NaZSM-5分子筛能使胡敏酸产率达到16.04%。为了深入探讨NaZSM-5分子筛提高胡敏酸产率的机制，本研究采用X射线光电子能谱、核磁共振波谱、氨气升序升温吸附与脱附、模型化合物季铵盐吸附与脱附、红外光谱等表征技术进行相关分析。结果表明，高硅铝比（200、85）的NaZSM-5分子筛中存在低强度、中强度的Lewis酸性位点；随着硅铝比降低（分别由200、85降至38、25）,中强度的Lewis酸性位点逐渐转变为高强度的Lewis酸性位点。在硅铝比为50的NaZSM-5分子筛中，中强度Lewis酸性位点的含量最高，中强度Lewis酸性位点能够有效稳定秸秆水热降解过程中形成的季铵氮结构（R4N）,从而促进胡敏酸的生成。高硅铝比的NaZSM-5对季铵氮结构的吸附强度较弱，不利于其转化为胡敏酸，而低硅铝比的NaZSM-5对季铵氮结构的吸附强度较强，可能导致季铵氮结构过度偶联，进而降低胡敏酸产率。本研究结果可为提高秸秆水热降解制备胡敏酸的产率提供一种有效方法，从而进一步推动秸秆的资源化利用。

分类号： TK6%TQ424.25

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