马中青
- 作品数：67 被引量：252H指数：12
- 供职机构：浙江农林大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金浙江省自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学动力工程及工程热物理化学工程文化科学更多>>
- 纤维素生物质与废塑料共催化热解制取富烃液体燃料的研究进展被引量：7
- 2024年
- 生物质能是国际公认的零碳可再生能源,其高效利用成为缓解能源与环境危机的关键,并对中国实现“碳达峰”和“碳中和”的目标具有重要意义。纤维素生物质与废塑料的共催化热解技术,不仅能制备高附加值的富烃液体燃料,还可达到“以废治废”的目的,进而实现生物质与废塑料的高效资源化利用。本工作从生物质与废塑料高值化利用的角度出发,对生物质和废塑料共催化热解制备富烃液体燃料的研究现状进行了综述,介绍了纤维素生物质和废塑料的基础化学特性差异,论述了废塑料种类、催化剂种类、物料和催化剂比例、催化热解温度等因素对生物质和废塑料共催化热解生物油产率和品质的影响,阐述了生物质和废塑料单独催化热解过程中的化学反应机理,并揭示了共催化热解过程中的协同反应机理,展望了该领域未来的发展方向,为生物质与废塑料的高附加值利用提供参考与思路。
- 马中青丁紫霞李逍然朱亮岑珂慧黄明陈登宇
- 关键词：生物质塑料
- 木质素种类和催化剂添加量对热解产物的影响被引量：12
- 2020年
- 木质素是一种天然可再生的芳烃类高聚物,可通过催化热解技术制取苯、甲苯和二甲苯(简称"三苯")等高附加值的平台化学品。该文选取4种木质素,分别为磨木木质素(milled wood lignin, MWL)、碱木质素(alkali lignin, AL)、Klason木质素(Klasonlignin,KL)和溶剂型醇解木质素(organosolvethanollignin,OEL),采用热重-红外光谱联用仪(TGA-FTIR)和热解-气质谱联用仪(Py-GC/MS),研究木质素种类和HZSM-5(Si/Al=25)催化剂添加量(1:1、1:2、1:3和1:5)对木质素催化热解产物的影响。结果表明:1)通过催化剂结构表征可知,HZSM-5属于密排六方晶相结构,孔径分布主要以微孔为主,弱酸含量高于强酸,该结构特征易于发生择形催化反应,增加BTX的产率;2)通过木质素的元素分析及其相关结构表征可知,在4种木质素中,MWL的C和H元素含量最高,分别为62.96%和7.24%,MWL的有效氢碳比值最高,达到0.67。AL的O元素含量最高,达到44.25%,并且其高位热值最低仅为19.90MJ/kg,说明AL中含有更多的含氧官能团和β-O-4连接键;3)由TGA-FTIR分析可知,由于MWL的重均分子量(MW)和多分散系数数值较大,其催化降解失质量温度范围最宽,失质量峰数量最多,但是AL残炭率最低,表明AL的热稳定性最差,AL中的挥发份更多的转化为热解气体和液体产物;并且随着催化剂添加量的增加,H2O、CH4、CO2和CO释放量增加;4)由Py-GC/MS分析可知,随着HZSM-5的加入,导致木质素热解过程中含氧的酚类化学组分含量显著降低,酚类中间产物通过脱羟基、脱甲氧基、脱羰基等脱氧反应逐步转化为BTX,表现出优异的择形催化能力。由于MWL的有效氢碳比最高,使得MWL催化热解产生的芳烃产率最高,并且苯、二甲苯及其甲苯的含量在木质素/催化剂添加量分别为1:5、1:3和1:3时达到最大值,其绝对峰面积分别4.51×107、1.26×108和8.58×107。该文研究可为木质素催化热解制取高附加值化学品提供理论�
- 马中青王浚浩黄明蔡伟徐嘉龙杨优优
- 关键词：沸石木质素催化热解三苯
- 一种球磨辅助制备高比表面积活性炭的方法
- 本发明公开了一种球磨辅助制备高比表面积活性炭的方法；包括以下步骤：1)共混；2)球磨；3)活化；4)洗涤。该工艺利用球磨手段破坏生物质纤维素结构和导管结构，造成生物质表面疏松多孔，更有利于KOH对其充分接触，增强活化效果...
- 黄明马中青张文标徐嘉龙史艳慧
- Cu掺杂多孔金属氧化物催化竹材的定向液化被引量：2
- 2018年
- 以类水滑石为前驱体,制备了Cu掺杂的多孔金属氧化物(PMO)催化剂,并采用ICP、BET和XPS等分析方法对催化剂进行了表征。ICP分析表明:催化剂负载的金属种类和含量与实验设计相符,表明类水滑石在形成及锻烧过程中金属离子损失较少;BET分析显示:Cu掺杂的PMO比未掺杂的PMO具有更大的比表面积,且比表面积随着Cu掺杂量的增加而降低;催化反应后PMO由绿色变为红色,XPS分析表明颜色变化伴随着Cu(Ⅱ)被还原为Cu(Ⅰ)/Cu(0)的过程。在超临界甲醇体系中,考察了不同条件对PMO催化竹材液化率和液化产物组成的影响,结果表明:在Cu_(0.2)Mg_(0.8)Al-LDO用量为10%、反应温度为280℃、反应时间为8 h时,液化率达到了95.7%,液化产物中醇类和酮类的质量分数达到了55.7%,而且几乎没有酸类产生,表明竹材经过解聚/加氢后定向转为以小分子醇类和酮类为主的液体产物。随着Cu掺杂量和催化剂用量的增加,酮类、醇类以及烃类等氧含量较低的产物都有较大幅度提升,而酯类的量显著下降。甲醇的超临界温度(239℃)是反应产物组成与分布的关键临界点,醇类、酮类以及烃类产物的含量总体上随着反应时间的延长而增加。Cu掺杂的PMO催化剂是从甲醇中原位制氢实现竹材氢解和加氢的有效催化剂。
- 叶结旺叶结旺蒋剑春马中青章卫钢
- 关键词：解聚精细化学品超临界甲醇
- 新形势下木材科学与工程专业培养方案的制定被引量：1
- 2017年
- 随着我国木材加工行业的高速发展,企业对木材科学与工程专业的本科生需求旺盛,特别是掌握木材基本特征、懂技术、会管理的复合型工程技术人才。本文阐述了新形势下浙江农林大学木材科学与工程专业的人才培养方案制订过程,包括培养目标、新专业方向设置、课程体系设置、培养标准确立,以期学生通过该培养方案培养后能快速适应和胜任企业工作,成为本行业的高级应用型人才。
- 马中青金春德孙伟圣俞友明马灵飞李光耀
- 关键词：木材科学与工程木材产业
- 液氨预处理对农作物秸秆化学结构及酶解效果的影响被引量：3
- 2020年
- 【目的】探索液氨预处理(liquid ammonia treatment,LAT)对生物质原料水解顽抗性和纤维素类生物质酶解效率的影响。【方法】采用LAT法对小麦Triticum aestivum秸秆(以下称麦秸秆)、高粱Sorghum bicolor秸秆、苜蓿Lotus corniculatus草及三者混合物(质量比为1∶1∶1)进行预处理,利用热重分析仪、傅里叶变化红外光谱仪、X-射线衍射仪和扫描电镜等对其预处理前后的化学结构变化进行表征,研究预处理温度和酶解时间对4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解转化率的影响。【结果】LAT预处理对生物质原料的化学结构影响显著。经LAT预处理后,葡聚糖、木聚糖和阿拉伯糖等化学组分的相对含量降低;氧(O)和氢(H)元素的相对含量降低,部分含氢(H)、氧(O)元素的官能团发生脱落;结晶度出现小幅下降,生物质表面孔隙结构增多,酶在生物质化学结构上的可及度增加。麦秸秆和混合物的最佳预处理温度为90℃,苜蓿草和高粱秸秆的最佳预处理温度为110℃;随酶解时间延长,4种原料中葡聚糖和木聚糖的酶解率都增加;葡聚糖的最大酶解率从大到小为麦秸秆、混合物、高粱秸秆、苜蓿草,木聚糖的最大酶解率从大到小依次为高粱秸秆、麦秸秆、混合物、苜蓿草。【结论】LAT预处理可以提高木质纤维素生物质尤其是麦秸秆和高粱秸秆的酶解效率。
- 赵相君李琮彭何欢赵超马中青
- 关键词：麦秸秆苜蓿草酶解纤维素乙醇
- 烘焙预处理改善生物质及其热解产物品质的研究进展
- 2024年
- 生物质是能够生产化学品和液体燃料的可再生碳源。在当前能源危机和环境污染日趋严重的背景下,生物质热解技术在替代化石燃料制取高附加值产品方面取得重大进展。然而,生物质存在成分复杂、热值低、含氧量及含水率高等问题,限制了生物质热解技术的进一步发展。烘焙预处理是一种轻度预热解过程,可有效降低生物质原料的含水率和O/C比,提高能量密度,进而提高后续热解产物(生物油、生物质炭和生物燃气)的品质。综述了烘焙预处理对生物质原料以及热解产物特性的影响。首先详细介绍了生物质烘焙的类型及其差异,系统论述了烘焙温度、烘焙时间、烘焙气氛以及颗粒大小等烘焙工艺条件对烘焙产物的理化性质的影响。其次,阐述了烘焙预处理对常规热解三相产物特性的作用机制,以及烘焙预处理在催化热解制取平台化学品上的应用。最后,展望了烘焙预处理的发展方向。
- 蔡瀚樂朱亮马中青
- 关键词：生物质热解产物生物油生物质炭
- KOH活化法制备气化稻壳活性炭及其吸附性能被引量：23
- 2021年
- 以气化稻壳炭(GRHC)为原料,KOH为活化剂制备活性炭,研究了不同活化温度和碱炭比对活性炭得率、比表面积、孔径分布以及碘值的影响。利用全自动气体吸附分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等仪器对活性炭的理化性质进行表征,并通过吸附等温线、吸附动力学探讨其对甲基橙的吸附机制。结果表明:活化时间为1 h时,随着活化温度和碱炭比的增加,活性炭得率逐渐下降,比表面积和碘吸附值呈先增加后减少的趋势;气化稻壳炭制备活性炭的最佳工艺为碱炭比2∶1、活化温度800℃、活化时间1 h,此条件下制备的活性炭得率41.73%、比表面积1829.09 m^2/g,总孔容1.007 cm^3/g、碘吸附值1984.85 mg/g、甲基橙饱和吸附量为217.87 mg/g。气化稻壳活性炭对甲基橙的吸附过程与Langmuir和Freundlich模型相关性都良好(R2>0.99),吸附动力学更加符合准二级动力学模型。
- 吴有龙徐嘉龙马中青蔡伟刘晓欢钱俊
- 关键词：比表面积活性炭甲基橙
- 生物质气化技术的再认识被引量：51
- 2013年
- 近现代,生物技术在工业、农业和能源领域得到广泛应用,对世界科技和经济发展起到重大的变革和促进作用。由于化石燃料资源性枯竭问题和环境污染问题,寻找一种清洁、可再生的替代燃料和燃料生产技术已迫在眉睫。生物质气化技术作为一种清洁的可再生能源利用技术得到了快速发展,然而由于气化设备自身不够成熟以及未对气化副产物(生物质炭和生物质提取液)加以有效利用等问题,严重阻碍了生物质气化技术的商业化推广和运行。生物质气化多联产技术是指基于生物质下吸式固定床气化的气、固、液三相产品多联产及其产品分相回收、利用技术。该技术的提出,以及相关核心设备的开发成功与应用,为生物质气化技术的进一步发展提供了新的思路。笔者详细介绍了气化技术发展的历史和困境、生物质气化多联产技术的路线和核心设备以及多联产技术产品的开发和应用情况。
- 张齐生马中青周建斌
- 关键词：生物质气化多联产生物质炭
- 基于TG-FTIR和Py-GC/MS的生物质三组分快速热解机理研究被引量：20
- 2017年
- 利用热重红外联用仪(TG-FTIR)和快速热解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS),对生物质三组分(纤维素、半纤维素和木质素)的热解失重规律、动力学和挥发分组分及其含量进行了对比研究。TG/DTG曲线表明,纤维素热解失重区间最窄,峰值处热解失重率最大;半纤维的最易发生降解,存在两个失重区间;而木质素热解过程最缓慢,热解温度范围最广。三维FTIR表明,纤维素热解主要产物为CO_2、醛类、酮类和酸类;半纤维素热解主要产物与纤维素一致,但是CO_2含量比其他几类组分高很多;木质素热解主要产物为CO_2和芳香烃类。Py-GC/MS分析表明,纤维素热解有机组分主要为呋喃类和脱水糖类,呋喃类产物在600℃时达到最大值43.34%,脱水糖类产物在500℃时达到最大值27.78%;半纤维素热解主要产物为酮类和呋喃类,两者含量随着热解温度增加呈逐渐下降趋势;木质素热解主要产物为酚类,总酚含量在热解温度500℃时达到最大值78%,其中愈创木酚型(G-型)酚的含量最高63.43%。
- 马中青马乾强王家耀周涵芝赵超
- 关键词：纤维素半纤维素木质素快速热解生物油TG-FTIR
