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山梨醇快速热解特性与反应机理研究

作者

胡斌郭学文李洋程安帅刘吉陆强
单位

华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室
摘要

本研究结合快速热解实验和密度泛函理论（DFT）计算,深入探究了山梨醇快速热解主要产物的生成机理与竞争关系。结果表明,山梨醇快速热解产物主要包括:小分子产物羟基乙醛（HAA）、羟基丙酮（HA）等,呋喃类产物糠醛（FF）、1-（2-呋喃基）-乙酮（2-FE）等和脱水糖产物异山梨醇（IS）。小分子产物HA和HAA生成路径的反应能垒较低,因此,产率最高,且HA生成过程中伴随着HAA的生成。呋喃类产物2-FE和FF生成能垒相对较高,其能量最优路径与小分子产物生成路径具有相同中间体,但竞争性较弱,因而产率低于小分子产物。脱水糖产物IS生成路径较为简单,不与其他产物共享相同中间体,但反应能垒很高,导致产率很低。本研究为山梨醇选择性热解的机理研究和技术开发奠定了一定的理论基础。
关键词

山梨醇快速热解实验密度泛函理论反应机理
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金（52006069,51922040）；中国博士后科学基金（2021T140202）；新能源电力系统国家重点实验室自主课题（LAPS202111）资助~~；
文章目录

1 实验与计算方法
1.1 实验和表征
1.2 计算模型与方法
2 结果与讨论
2.1 快速热解实验
2.2 山梨醇快速热解过程中主要产物生成机理
2.2.1 山梨醇快速热解的初始反应
2.2.2 小分子产物生成路径
2.2.3 呋喃类产物生成路径
2.2.4 脱水糖产物生成路径
2.3 山梨醇快速热解产物竞争性讨论
2.4 山梨醇与葡萄糖热解反应的比较
3 结论
引用格式

胡斌,郭学文,李洋,程安帅,刘吉,陆强.山梨醇快速热解特性与反应机理研究[J].燃料化学学报,2021,49(12):1821-1831.
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