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随着人类生态文明的建设,环境保护越来越受到我们的重视。原有旧能源释放出大量的二氧化碳、微尘和少量的氮硫化合物,这些释放物破坏了大气质量,损害了人类的健康生活。因此,本文针对这一问题,立足造纸行业的污染特点,寻找一种可以替代旧能源体系的新能源。本文利用核磁和红外光谱表征了黑液碱木素的官能团结构,研究了黑液碱木素水热转化实验和添加四种催化剂的黑液碱木素水热转化实验,产物生物油分析结果表明碱木素降解产物主要是各种酚类化合物。没有添加催化剂的碱木素水热转化实验,研究了产物分布与实验变量反应温度和反应时间的内在联系。碱木素水热降解产物包含苯酚、愈创木酚、紫丁香酚、香草醛、3-甲氧基-1,2-苯二酚、3,5-二甲氧基-4-苯甲醇、2-甲氧基-4-丙基苯酚、3-羟基-4-甲氧基苯基乙酮。反应温度从280℃到330℃,反应时间30 min-70 min。结果表明,碱木素降解产物生物油得率的最佳反应温度是300℃,最优反应时间是60 min,生物油得率93%。此外,添加乙醇作为溶剂的反应,随着乙醇用量的增长,生物油得率曲线直线下降。由生物油各种组分定量分析可知,从反应温度上看,愈创木酚、苯酚、紫丁香酚定量值在310℃取最优值。3-甲氧基-1,2-苯二酚定量值随温度升高变化范围很小。从反应时间上看,苯酚和3-甲氧基-1,2-苯二酚含量随时间的延长变化幅度很小,两者数值基本固定在0.20 mg/g。愈创木酚和紫丁香酚最佳定量值在60 min,前者含量值是1.7908 mg/g,后者含量值是2.0237 mg/g。由生物碳红外分析可知,温度变化对生物碳官能团结构没有影响,但随反应时间的延长,生物碳中各种苯环化合物含量增加。添加催化剂Pt/C,碱木素降解产物组分中含有碱木素苯环结构被氧化断裂生成的小分子量的3-呋喃甲醛以及没有添加催化剂的碱木素水热转化产物。对产物定量分析可知,5-甲基-2-呋喃甲醛在220℃时没有检测到,之后含量保持在0.06mg/g基本不变。苯酚在220℃时定量值是0.0470 mg/g,在250℃之后,含量稳定在0.15 mg/g左右。愈创木酚含量与实验反应温度正相关,在280℃时最佳值是0.3932 mg/g。随着反应温度的增加,紫丁香酚含量也逐步增加,在280℃时达到最大值0.50 mg/g。添加催化剂Pd/C,碱木素降解产物组分与添加催化剂Pt/C降解产物组分相似。由产物的定量分析可知,随着反应温度的升高,愈创木酚含量先增加后减少,在280℃时取得最大值3.37 mg/g,之后其含量减少。紫丁香酚在实验中含量一直很高,300℃时达到最大值21.26 mg/g。4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛含量和4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮含量随着反应温度的增加先增加后降低,4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛含量在260℃时达到最大值7.46 mg/g,4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮含量在280℃时有最大值是3.85 mg/g。添加催化剂Pd-Ru/C,碱木素降解产物组分与没有添加催化剂的水热转化反应产物相似。由产物定量分析可得,紫丁香酚和愈创木酚含量随着温度的增加而增加,紫丁香酚在300℃时达到最大值19.70 mg/g,愈创木酚在300℃时达到最大值5.54 mg/g。随着反应温度的增加,4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛含量先增加后降低,最优反应温度是280℃。4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮含量与反应温度之间没有有规律的联系。添加催化剂Pt/Al2O3,碱木素降解产物组分和没有添加催化剂的水热转化反应产物相似。由产物定量分析可知,紫丁香酚和愈创木酚含量随着反应温度的升高逐渐升高,愈创木酚含量在300℃时达到最大值5.64 mg/g,紫丁香酚含量在300℃时有最大值21.05 mg/g。4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛含量与反应温度负相关,在240℃时取得最大值2.26mg/g。4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮含量随着反应温度的升高而逐渐减少,在240℃时取得最大值是8.99 mg/g。