木质素是生物质的重要组成部分,也是自然界中可提供芳环结构的大宗再生资源,木质素催化转化为芳香类化学品已成为再生能源领域的重点研究方向之一。碳化钼催化剂可在超临界乙醇溶剂中将木质素解聚为醇类、酯类和单环芳烃、酚类等八十多种C6-C10小分子化合物,但由于缺乏对碳化钼催化剂结构的精细控制,导致木质素解聚产物分布较广,单酚类目标产物选择性较低。本文采用反相微乳液法合成一种高分散的碳化钼催化剂,在亚临界乙醇溶剂中可将木质素及其模型化合物分子结构中C-O键断裂,从而提高木质素转化率以及单酚产物选择性。具体研究内容如下:1.首先采用反相微乳液法合成碳化钼催化剂的前驱体,借助表面活性剂作用将水均匀的分散在非极性溶液中,然后将氧化钼封装进入多孔二氧化硅球中,经还原、渗碳等过程得到分散在多孔二氧化硅载体上的碳化钼催化剂(Mo2C/SiO2)。利用X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,对Mo2C/SiO2催化剂材料晶型、形貌、粒径分布及价态分布等表征分析。结果发现反相微乳液法制备的Mo2C/SiO2催化剂颗粒分布均匀,通过控制催化剂中Mo,实现颗粒尺寸可控,并将催化剂中Mo2C平均粒径最小控制在1.8 nm左右。与传统等体积浸渍法相比,该方法合成的催化剂中部分Mo以V价形式存在。2.以具有α-O-4、β-O-4、4-O-5等的C-O键结构的苄基苯基醚(BPE)、苯乙基苯基醚(PPE)、二苯醚(DPE)为模型化合物,研究了合成的Mo2C/SiO2催化剂对其分子结构中C-O键断裂反应的影响。当以BPE为反应底物时,Mo2C/SiO2催化剂在乙醇溶剂中催化断裂烷基C-O键(Calkyl-O键)和芳基C-O键(Caryl-O)键,得到甲苯和苯酚、苯和苯甲醇两大类产物;随着Mo2C粒径的增大,反应活性和Caryl-O键断裂速率下降;通过提高反应时间和反应温度,可将BPE完全转化;随着氢压增加,BPE的转化率以及苯和苯甲醇的选择性降低;而当以水为反应溶剂时,BPE会在氢气和水溶剂的作用下,发生Calkyl-O键、Caryl-O键氢解反应和Calkyl-O键水解反应,得到与乙醇溶剂不同分布的产物。而PPE与DPE分子中C-O键能较强,在Mo2C/SiO2催化剂作用下,其最高转化率分别为59.2%和25.8%。3.以酶解木质素为研究对象,探究不同负载量Mo2C/SiO2催化剂对酶解木质素解聚反应活性的影响。采用傅里叶红外、凝胶渗透色谱、气相色谱和气质联用对液体产物官能团、连接键型、分子量分布以及小分子化合物进行定性、定量分析。结果表明:1.0 wt%Mo2C/SiO2催化剂可在280 oC乙醇溶剂中将酶解木质素中解聚为重均分子量为943的液体产物,产物多分散系数为1.82,液体产物最高达到93%,产物包括紫丁香酚、愈创木酚及对羟基苯酚及其衍生物,单酚产物总选择性最高达到75%。而高负载量的Mo2C/SiO2,因其具有较大的Mo2C尺寸,其液体产物的总收率和单酚类产物的选择性随着Mo2C含量的增加逐渐降低。