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石油、煤炭、天然气等不可再生资源日益枯竭,导致世界能源危机日趋严峻。生物质具有可再生、零净碳排放等优点,其开发利用符合低碳经济的理念,因此随着新能源研究的深入,生物质等可再生资源的开发研究成了当今世界面临的重大课题。本文采用共沉淀法制备了MgMOx(M=Cr、Ni、Al、Mn、Zn、Fe)系列二元金属复合氧化物催化剂。以微晶纤维素及蔗渣为原料,采用高压反应釜对其在热压水条件下的催化液化过程工艺进行了研究。同时,将生物质液化反应产物分为气相、水溶相、四氢呋喃(THF)溶相和残渣四部分,对水溶相的主要化合物组成及相对含量采用气相色谱质谱(GC-MS)进行了分析,并分析了液化反应温度、时间对蔗渣液化水溶相产物酸、羟值的影响;利用凝胶渗透色谱(GPC)对四氢呋喃溶相化合物的分子量分布进行了表征,并采用傅利叶红外光谱(FT-IR)对其主要特征官能团进行了分析;采用元素分析仪对液化残渣的化学元素组成和热值(HHV)进行了分析与表征。探讨了反应温度、时间、液固比、液化气氛、催化剂等因素对微晶纤维素、蔗渣液化转化率以及各相产物分布的影响。结果表明,当以二元金属复合氧化物MgMnOx作为催化剂时,在250℃,30 min,液固比为10条件下,微晶纤维素转化率达96.2%;在270℃,5 min,液固比为10条件下,蔗渣的转化率为90.4%,其中水溶相产率达51.5%。以MgMnOx作为液化催化剂时,微晶纤维素液化水溶相主要产物为环戊烯酮及其衍生物、2-羟基丙酸、及少量酸、醇、醚,其四氢呋喃萃取相的质均分子量(Mw)为659 g·mol-1;蔗渣液化时,四氢呋喃萃取相的质均分子量为802 g·mol-1,较无催化剂时降低了219 g·mol-1。催化剂对蔗渣液化各相产率分布及水溶相主要组成有很大影响,当以MgMnOx等系列复合金属氧化物作为催化剂时,其水溶相产物主要为环戊烯酮衍生物、2,5-己二酮、苯酚及衍生物、乙酰丙酸、对羟基苯醛等;无催化剂条件下,其液化水溶相主要为糠醛及其衍生物5-羟甲基-2-呋喃甲醛。复合金属氧化物催化剂MgMnOx能有效促进微晶纤维素、蔗渣的液化降解,且环境友好,本研究结果对生物质催化液化具有较好的借鉴意义。