不同结晶度纤维素的燃烧热解特性研究
不同植物纤维的热解和燃烧特性研究
DOI: 10.19906/ki.JFCT.2022003不同植物纤维的热解和燃烧特性研究郑泉兴1，刘秀彩1，吴添文1，陈 辉1，黄朝章1，许寒春1，蓝洪桥1，马鹏飞1，于德德1，谢 卫1,* ，伊晓东2,*（1. 福建中烟工业有限责任公司技术中心, 福建 厦门 361021；2. 厦门大学化学化工学院, 福建 厦门 361005）摘 要：本研究采用不等温热重法研究六种纤维（针叶、阔叶、竹、亚麻、草和棉）在N 2和空气气氛下的热解和燃烧特性，并采用Friedman 法对其进行动力学分析。
结果表明，纤维不同的热解和燃烧特性参数与其自身结构组成有关。
纤维在热解和燃烧过程中，其挥发分析出温度T s 、终止温度T h 、DTG 峰温T max 、固定碳燃烧峰温、最大质量损失速率、热解指数P 和燃烧指数S 均随着升温速率的增加而增加；在N 2气氛下，亚麻纤维T max 最大，竹纤维T max 最小，棉纤维的T s 最大，草纤维的最大热解质量损失速率−(d m /d t )max 、热解指数P 和燃烧指数S 均最小；在转化率为0.05−0.85条件下，阔叶纤维平均表观活化能最小(173.3 kJ/mol)，竹纤的最大(201.10 kJ/mol)。
在空气气氛下，所有纤维的热解过程的T max 均低于N 2条件下，在转化率为0.05−0.65时，纤维在空气中热解的表观活化能E α低于其在N 2条件下的表观活化能。
关键词：植物纤维；热解特性；燃烧特性；动力学分析；Friedman 法中图分类号： TK6 文献标识码： AStudy on pyrolysis and combustion characteristics of different plant fibersZHENG Quan-xing 1，LIU Xiu-cai 1，WU Tian-wen 1，CHEN Hui 1，HUANG Chao-zhang 1，XU Han-chun 1，LAN Hong-qiao 1 ，MA Peng-fei 1 ，YU De-de 1 ，XIE Wei 1,* ，YI Xiao-dong2,*（1. Technology Center , China Tobacco Fujian Industrial Co., Ltd., Xiamen 361021, China ；2. College of Chemistry and Chemical Engineering , Xiamen University , Xiamen 361005, China ）Abstract: In order to study the pyrolysis and combustion characteristics of different fibers, the kinetics of six kinds of plant fibers (coniferous, broadleaf, bamboo, flax, grass and cotton) in N 2 and air atmosphere were studied by non-isothermal thermogravimetric (TG) method using Friedman method. The results showed that the fibers had different pyrolysis and combustion characteristic parameters, which were related to their own structural compositions. In the process of pyrolysis and combustion of fibers, the initial volatilization temperature (T s ), terminal decomposition temperature (T h ), DTG peak temperature (T max ), fixed carbon combustion peak temperature, maximum mass loss rate, pyrolysis character index (P ) and combustion character index (S ) increased with the increase of heating rates; In N 2 atmosphere, the flax fiber T max and bamboo fiber T max were shown to be the highest and lowest among all fibers,respectively, and T s of cotton fiber was the largest; Grass fiber had the smallest maximum pyrolysis mass loss rate (−(d m /d t )max ), pyrolysis index (P ), and combustion index (S ); Between the conversion of 0.05−0.85, the average apparent activation energies (E ) of broadleaf fiber and bamboo fiber were the smallest (173.30 kJ/mol) and highest (201.10 kJ/mol), respectively. In air atmosphere, T max of all fibers in the pyrolysis process was lower than that in N 2.The apparent activation energy (E α) of fiber pyrolysis in air atmosphere was shown to be lower than that in N 2 when the conversion was between 5% and 65%.Key words: plant fiber ；pyrolysis characteristic ；combustion characteristic ；kinetic study ；Friedman method纤维作为植物的重要组成部分，现被广泛的应用在纺织、造纸、复合材料、建筑等领域，与人们的日常生活密切相关。
纤维素、木质素含量对生物质热解气化特性影响的实验研究
样品
嚣弈：雾辜：弄耋萎：某薷霎
∞
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加
每次实验生物质样品量为５ ｍｇ左右，分别在 Ｎ２与Ｃ０２气氛下进行热解和气化实验．实验原料 分林业植物松木，农业植物稻壳、稻草、棉杆、玉米
０ 松木
稻草
棉轩玉米芯稻壳”蔗渣
图１生物质中纤维索，木质素以及酸性可溶有机物含量
Ｆｉｇ．１ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ａｎｄ ｌｉｇ】ｎｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｂｉｏｍａｓｓ
关键词生物质；纤维索；木质索；热解；气化
中图分类号：ＴＫ６
文献标识码，Ａ
文章编号；０２５３－－２３１Ｘ（２００８）１０－１７７１－０４
ＥＦＦＥＣＴ ｏＦ ＣＥＬＬＵＬｏＳＥ ＡＮＤ ＬＩＧＮＩＮ ＣｏＮＴＥＮＴ ｏＮ ＰＹＲｏＩⅣＳＩＳ
ＡＮＤ ＧＡＳＩＦＩＣＡＴＩｏＮ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ ＦｏＲ ＳＥＶＥＲＡＬ
第２９卷第１０期 ２００８年１０月
工程热物理学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＴＨＥＲＭＯＰＨＹＳＩＣＳ
Ｖ０１．２９，Ｎｏ．１０ ０ｃｔ．．２００８
纤维素、木质素含量对生物质热解气化 特性影响的实验研究
吕当振姚洪王泉斌 李志远 彭钦春刘小伟 徐明厚
（华中科技大学煤燃烧国家重点实验室， 湖北武汉 ４３００７４）
收稿日期：２００７－１２－１４；修订日期：２００８－０７－１４ 基金项目；教育部科学技术研究重点资助项目（Ｎｏ．１０７０７４）；国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．５０７２１００５，Ｎｏ．５０３２５６２１） 作者简介：吕当振（１９８２～），男，湖北武汉人．博士研究生，主要从事生物质热解气化特性及其应用研究。
摘要 本文采用化学方法测定了六种生物质中纤维素和木质索的含量，通过热重研究了实际生物质及用纤维素、木质 素按一定比例混合模拟生物质的热解和气化特性，并结合电子扫描电镜（ＳＥＭ）对焦样进行了微观形貌分析。结果表明ｓ 在本文所选择的生物质中纤维素的含量高于木质索，两者一般在５５％一８５％和１０％一３５％．生物质热解分为纤维素热解 和木质素分解两个阶段，对应于气化过程中挥发份析出和焦炭气化。在热解过程中，首先纤维素发生热解皂现快速失重过 程，接着木质索缓慢热解．实验发现生物质中纤维素含量越高，热解反应速率就越大；反之，木质素含量越高，热解反应 速率越小．通过对焦形貌与气化研究，发现气化特性与生物质中纤维索和木质索的含量有着密切联系．因此纤维索、木质 素含量是影响生物质热解气化特性的重要因素之一．
不同组成纤维素热解炭的燃烧行为分析
不同组成纤维素热解炭的燃烧行为分析王菁;蔡佳校;张柯;陈超英;郑赛晶;李斌【摘要】Taking cellulose as carbon precursor, four kinds of cellulose pyrochars were prepared at 350 ℃, 550 ℃, 750 ℃, and 950 ℃, respectively. The composition and combustion characteristics of each pyrochar and their mixtures were investigated. The results showed that: 1) With the rise of pyrolysis temperature, the carbon content in pyrochars increased gradually, the contents of hydrogen and oxygen decreased gradually, and the yield of pyrochars reduced as well. 2) The fixed carbon content and high heat value of pyrochars increased and the volatile component contents decreased along with the rise of pyrolysis temperature. 3) Thermogravimetric curves of pyrochars gradually shifted towards higher temperature region with the rise of pyrolysis temperature, the temperatures of ignition, burnout, and peak temperature of DTG curve increased gradually. 4) The carbon fuels with low ignition propensity, high exothermic capacity, wide exothermic range and stable combustion properties could be obtained by appropriate blending of the pyrochars.%选取纤维素作为原料,分别在350℃、550℃、750℃和950℃下热解制备得到4种纤维素热解炭,通过组成和燃烧特性分析分别考察了单组分热解炭及其相互混合得到的炭材料的燃烧特性.结果表明:①随着热解温度的提高,热解炭样品中的碳元素含量逐渐升高,氢和氧元素含量逐渐下降,同时热解炭产率也随之降低;②随着热解温度的提高,热解炭样品中固定碳含量和高位热值逐渐升高,挥发分含量逐渐降低;③热解炭燃烧特性曲线随热解温度提高逐渐往高温区移动,着火温度、燃尽温度、DTG曲线峰值温度均逐渐提高;④将具有不同燃烧特性的纤维素热解炭进行适当的混合,能够得到具有低引燃性、高放热量、宽放热区间且燃烧过程均匀稳定的炭质热源材料.【期刊名称】《烟草科技》【年(卷),期】2017(050)007【总页数】6页(P76-81)【关键词】炭加热卷烟;纤维素;热解炭;热重分析;燃烧特性【作者】王菁;蔡佳校;张柯;陈超英;郑赛晶;李斌【作者单位】中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001;中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001;上海新型烟草制品研究院,上海市大连路789号 200082;上海新型烟草制品研究院,上海市大连路789号 200082;中国烟草总公司郑州烟草研究院,郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001【正文语种】中文【中图分类】TS412Abstract:Taking cellulose as carbon precursor,four kinds of cellulose pyrochars were prepared at 350℃, 550℃,750℃,and 950℃,respectively.The composition and combustion characteristics of each pyrochar and their mixtures were investigated.The results showed that:1)With the rise of pyrolysis temperature,the carbon content in pyrochars increased gradually,the contents of hydrogen and oxygen decreased gradually,andthe yield of pyrochars reduced as well.2)The fixed carbon content and high heat value of pyrochars increased and the volatile component contents decreased along with the rise of pyrolysistemperature.3)Thermogravimetric curves of pyrochars gradually shifted towards higher temperature region with the rise of pyrolysis temperature, the temperatures of ignition,burnout,and peak temperature of DTG curve increased gradually.4)The carbon fuels with low ignition propensity,high exothermic capacity,wide exothermic range and stable combustion properties could be obtained by appropriate blending of the pyrochars. Keywords:Cigaretteofcarbonaceousheatsource;Cellulose;Pyrochar;Thermog ravimetricanalysis; Combustion characteristic加热非燃烧型烟草制品起源于20世纪80年代，它是通过加热烟丝或烟草提取物的方式使烟草中有效成分得到释放，而不使烟丝发生燃烧过程，能够显著降低烟草因高温燃烧裂解而产生的有害成分含量［1-3］。
纤维素基材料的热解特性分析
纤维素基材料的热解特性分析在当今材料科学领域，纤维素基材料因其来源广泛、可再生以及良好的性能而备受关注。
对纤维素基材料热解特性的深入研究，不仅有助于我们更好地理解其热化学转化过程，还为其在能源、环保和化工等领域的高效利用提供了重要的理论基础。
纤维素基材料的化学组成和结构特点是影响其热解特性的关键因素。
纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性高分子化合物。
其分子链规整，结晶度较高，这使得纤维素在热解过程中表现出独特的行为。
热解过程通常可以分为三个主要阶段。
在初始阶段，温度较低，主要是水分的挥发和一些轻质小分子的脱除。
随着温度的升高，进入主要热解阶段，纤维素的大分子链开始断裂，生成各种挥发性产物，如一氧化碳、二氧化碳、醛、酮和羧酸等。
在高温阶段，剩余的焦炭进一步分解和重组。
热解温度是影响纤维素基材料热解特性的一个重要参数。
较低的温度下，热解反应速率较慢，产物主要是一些相对稳定的大分子物质。
而当温度升高时，反应速率加快，产物的种类和分布也会发生显著变化。
例如，高温有利于生成更多的小分子气体产物。
热解气氛同样对热解特性有着不容忽视的影响。
在惰性气氛（如氮气）中，热解反应相对较为单纯，主要是热分解过程。
而在氧化性气氛（如空气）中，可能会发生氧化反应，导致产物的组成和性质有所不同。
热解速率也是一个关键因素。
快速热解通常会产生更多的液体产物，而慢速热解则有利于生成固体焦炭。
这是因为不同的热解速率会影响热量传递和反应时间，从而改变热解产物的分布。
在研究纤维素基材料的热解特性时，常用的分析方法包括热重分析（TGA）、气相色谱质谱联用（GCMS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。
热重分析可以实时监测样品在加热过程中的质量变化，从而获得热解的温度范围和失重曲线。
气相色谱质谱联用则能够对热解产生的挥发性产物进行定性和定量分析，帮助我们了解产物的组成和含量。
傅里叶变换红外光谱则可以用于分析热解过程中化学键的变化。
纤维素热解动力学分析方法研究
纤维素热解动力学分析方法研究白斌;周卫红;丁毅飞;徐安壮;王玉杰;丁伟婧【摘要】以微晶纤维素为原料,在氮气气氛中利用热重分析仪考察了不同升温速率条件下纤维素的热解实验,分析了纤维素的热解动力学特性.采用双等双步法和Popescu法从热分析动力学的41种机理函数中选取最概然反应机理函数,同时运用Freeman-Carroll法、Coats-Redfern法、Starink法和双等双步法4种热分析方法计算热解反应活化能(E)、指前因子(A),并对结果进行了分析比较.结果表明,随着升温速率提高,纤维素热解起始温度增加,热失重速率升高;纤维素的热解过程可分为4个阶段:脱水预热(40~120℃)、热解初期(120~260℃)、主要热解失重(260~400℃)和炭化(400~900℃).纤维素主要热解段分两个阶段进行,其活化能在低温段(260~350℃)时,为166~176kJ/mol,高温段(350~400℃)时,为171~216kJ/mol;采用反Jander动力学模型能较好地描述主要热解反应过程;采用单一扫描速率法(Freeman-Carroll法和Coats-Redfern法)分析结果与实际值有较大偏差,多重扫描速率法(Starink法和双等双步法)得到的结果更具可靠性.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2017(051)004【总页数】9页(P8-16)【关键词】纤维素;热解;热重分析;动力学【作者】白斌;周卫红;丁毅飞;徐安壮;王玉杰;丁伟婧【作者单位】辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;鞍钢集团工程技术有限公司,辽宁鞍山 114021;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学土木工程学院,辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TQ35·研究报告——生物质能源·面对日益严重的能源短缺和环境污染问题，生物质作为一种清洁可再生资源受到人们越来越多重视。
纤维素热裂解机理试验研究
未来研究可针对以下几个方面进行深入探讨：1）不同类型生物质的热裂解 特性及其影响因素；2）生物质热裂解过程中多尺度（分子、微观和宏观）机理 的研究；3）新型高效生物质热裂解催化剂的研发与应用；4）生物质热裂解过程 与生物质的生物转化、化学转化等过程的耦合研究。通过对这些问题的深入研究， 为生物质热裂解技术的进一步发展和应用提供理论支撑和实践指导。
试验结果及分析
实验结果表明，纤维素的热裂解过程可以分为三个阶段：预裂解、主裂解和 二次裂解。在预裂解阶段，纤维素分子中的水分和挥发性成分逐渐脱除；主裂解 阶段主要表现为纤维素分子链的断裂和开环反应，生成挥发性有机化合物；二次 裂解阶段则主要是残余碳的进一步分解和产物的分离。
裂解温度对纤维素裂解效果具有显著影响。随着温度的升高，纤维素裂解程 度增大，产物收率增加。但是，过高的温度会导致产物品质降低，因此适宜的温 度范围为500-600℃。气氛对于纤维素裂解过程也有重要影响。在惰性气氛下， 纤维素主要发生脱水反应；而在氧化性气氛下，则主要发生氧化反应。催化剂的 使用可以促进纤维素的裂解反应，提高产物收率和品质。常见的催化剂包括金属 氧化物、碱土金属氧化物和离子液体等。
4、结合新兴技术加强研究深度 与广度
随着科技的不断进步，未来研究可结合新兴技术加强生物质选择性热裂解机 理研究的深度与广度。例如，利用人工智能、机器学习等技术进行数据分析与模 型预测，提高研究效率和准确性；利用材料科学方法改善热解材料的物理化学性 质，提高产物的品质和产量；利用能源工程技术将生物质选择性热裂解技术与其 它能源转化技术相结合，实现能量的高效利用与转化。
结论与展望
本次演示通过对纤维素热裂解机理的试验研究，总结了纤维素热裂解过程中 的关键因素和反应机理。实验结果表明，适宜的裂解温度、气氛和催化剂可以提 高纤维素裂解程度和产物收率，同时降低产物中杂质的含量。然而，本研究仍存 在一定的局限性，例如实验条件范围较窄，未对不同种类的纤维素进行详细比较 等。
纤维素热裂解过程动力学的试验分析研究
中生物质除了温度升高外 ! 没有发生失重 ! 此时试样 的性质 基本 未变化 R 第 二区域 是指 E 9到 E (的这个 范围 ! 在这个过程中生物质开始失去自由水 R 在接下 期间发生微量的失重 ! 这是生物质发生解聚及 & 玻璃
L0 >R 4 ) * 8 0 1 * M( * 1 3 4 00 1 , 8 3 + 4* , 8 1/ * ( M( 8 1 76 ( , 8 3 1/ * ( 0 ) < 8 3 ( +20 3 13 + 0 3 3 3 8 7< 0 , *. ( * M, 8 3 ( + 0 1, / / , * 1 + 8
>R , + 0/ 9 * ( 9 7 3 7M1 < 0 , + 3 7 M 21 * 17 8 ) 0 3 1 03 +0 1 8 , 3 -3 +8 0 3 72( * P 0 1< 1 ) ( 7 1/ 9 * ( 9 7 3 7/ * ( < 1 7 70 , 7. 3 6 1
>R 0 3 7 8 3 + < 8 / 0 , 7 1 7, 78 1 M/ 1 * , 8 ) * 13 + < * 1 , 7 1 7 0 18 0 3 * 0/ 0 , 7 13 +20 3 < 08 0 10 ) 4 1, M( ) + 8 ( . 6 ( , 8 3 13 7* 1 1 , 7 1 0
纤维素热裂解试验研究及分析
纤维素热裂解试验研究及分析纤维素热裂解试验研究及分析摘要：本文旨在探讨纤维素的热裂解试验研究及分析。
首先介绍了热裂解的原理和机理，接着以纤维素为研究对象，详细叙述了热裂解试验的实验步骤及结果，最后提出了对纤维素热裂解试验的优化方案。
关键词：纤维素；热裂解；试验；优化方案1. 热裂解的原理和机理热裂解是一种将经过预处理的有机物质通过升高温度，使它们分解为不同的化合物的反应。
在热裂解的过程中，高分子链被断裂，产生一系列的短链分子，进一步产生气体和液体产物。
热裂解反应的速率和产物的分布受到许多因素的影响，如反应温度、反应时间、加热速率等因素均会影响反应产物的种类和比例。
要控制反应产物的品质和产量，必须对热裂解反应的特性和机理进行详细的研究。
2. 纤维素的热裂解试验纤维素是一种重要的天然高分子物质，在生物质能源的开发中有很大的潜力。
热裂解是一种生物质能源开发的重要技术，因此对纤维素的热裂解试验研究具有重要的意义。
2.1 实验步骤2.1.1 样品制备将纤维素样品粉碎成粒度在40-60目的颗粒，保持样品完整性和粉碎度一致，避免出现异常产物。
2.1.2 实验装置选择加热炉或红外炉为加热设备，使温度控制更加稳定。
实验装置需包括进样口、反应筒、冷却管及收集装置。
2.1.3 实验条件选择150℃起始温度，每分钟升温率为10 ℃/min的升温速率，达到400℃维持10min，即可完成实验。
2.1.4 产品分析将收集得到的产物用GC-MS进行分离分析，确定产物结构、种类和相对含量，确定纤维素热裂解过程中主要的反应通路和生成产物。
2.2 实验结果分析2.2.1 产物种类和分布通过GC-MS分析，纤维素热裂解产物分布曲线如图1所示，主要产生CO2、CO、甲烷、苯酚、2-戊酸甲酯、苯甲酸乙酯等物质。
图1 纤维素热裂解产物种类分布图2.2.2 产物结构及特性苯酚、2-戊酸甲酯、苯甲酸乙酯等芳香类有机物主要是由苯环和羧基、酯基及醇基等官能团结合而成。
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具体而言,本文进行了以下工作:1.采用中性洗涤剂法、酸性水解法、碱液分离法分别对烤烟和香料烟烟叶样品中的纤维素进行提取;利用交叉极化/魔角旋转13C核磁共振(CP/MAS 13C NMR)技术对烟草纤维素进行微观结构表征;对比分析3种方法的得率大小及提取所得烟草纤维素的纯度大小。结果表明:①中性洗涤剂法提取所得烟草纤维素纯度(81.2%)最高。
不同结晶度纤维素的燃烧热解特性研究
纤维素是木质纤维素生物质的主要成分,纤维素燃烧热解特性的研究对生物质整体的利用起着重要作用。植物纤维素的结构呈现半结晶结构,结晶度是影响纤维素性质的重要因素。
本论文对比研究了不同提取方法对纤维素微观结构的影响,确定一种对纤维素微观结构影响最小的提取方法。利用热重分析(TG)、微燃烧量热(MCC)、热重-红外联用(TG-FTIR)和热裂解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)技术对不同结晶度纤维素的燃烧热解行为及产物分布情况进行探究。
②3种提取方法所获烟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ纤维素均以纤维素Iβ晶型为主。③中性洗涤剂法所获烟草纤维素结晶度(43.8%)最大,且基原纤尺寸(3.4 nm)和基原纤聚集束尺寸(8.9 nm)最大。
因此,中性洗涤剂法对烟草纤维素微观结构影响最小。2.通过球磨法处理微晶纤维素,同时采用中性洗涤剂法提取植物纤维素获得两批结晶度具有差异的纤维素样品。
③当微晶纤维素结晶度由54.4%减小到23.1%时,其点燃温度、最大热释放速率和总热释放量分别降低37.3℃、295.4 W/g和10.3 KJ/g;当植物纤维素结晶度由68.8%减小到38.9%时,上述参数分别降低40℃、323.1 W/g和8.9 KJ/g。因此,纤维素结晶度对其燃烧热解行为具有重要影响,其燃烧热解起始温度、最大热失重速率以及最大热失重速率处温度随结晶度的减小而降低,同时其点燃温度、最大热释放速率和总热释放量亦随结晶度的减小而降低。
利用TG和MCC分析不同结晶度纤维素的燃烧热解行为。结果表明:①在氮气氛围下,当微晶纤维素结晶度由54.4%减小到23.1%时,其热解起始温度、最大热失重速率以及最大热失重速率处温度分别降低16.0℃、10.08%/min和19.0℃;对于植物纤维素,当结晶度由68.8%减小到38.9%时,上述参数分别降低18.4℃、17.24%/min和2.4℃;②在10%氧气氛围下,当微晶纤维素结晶度由54.4%减小到23.1%时,其燃烧热解起始温度、最大热失重速率以及最大热失重速率处温度分别降低19.2℃、17.83%/min和22.1℃;当植物纤维素结晶度由68.8%减小到38.9%时,上述参数分别降低27.8℃、24.44%/min和23.6℃。
故高结晶度纤维素热稳定性较好。3.采用TG-FTIR和Py-GC/MS技术研究不同结晶度纤维素燃烧热解产物生成情况。
(1)TG-FTIR结果表明:①在290～410℃温度区间内,CO、C02和H20相对含量随结晶度的降低而减少。在氮气氛围下,当微晶纤维素结晶度从54.4%降低为23.1%时,其热解产生CO、CO2、H20的最大吸收强度分别降低44.7%、63.1%和36.8%;对于植物纤维素,当结晶度从68.6%降低为42.6%时,上述产物最大吸收强度分别降低48.1%、55.4%和72.7%;②在10%氧气氛围下,当微晶纤维素结晶度从54.4%降低为23.1%时,其燃烧热解产生CO、CO2、H2O的最大吸收强度分别降低3 8.6%、28.6%和28.2%;对于植物纤维素,当结晶度从68.6%降低为42.6%时,上述产物最大吸收强度分别降低8.2%、65.3%和74.3%。
③羰基化合物相对含量随结晶度降低而呈现减少趋势。在氮气氛围下,当微晶纤维素结晶度从54.4%降低为23.1%,其热解产生羰基化合物的最大吸收强度降低11.9%;当植物纤维素结晶度从68.6%降低为42.6%时,幾基化合物最大吸收强度变化无明显规律。
在10%氧气氛围下,当微晶纤维素结晶度从54.4%降低为23.1%,其燃烧热解产生羰基化合物的最大吸收强度降低25.6%;当植物纤维素结晶度从68.6%降低为42.6%时,羰基化合物最大吸收强度降低23.2%。(2)Py-GC/MS结果表明:当微晶纤维素结晶度从54.4%降低为23.1%时,其在800℃下热解产生的苯酚相对含量减少10.7%,苯环类物质相对含量也有所降低;当植物纤维素结晶度从68.6%降低为42.6%时,其热解产生的苯酚和苯类物质的相对含量分别减少63.9%和61.0%。