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木质素是自然界中除纤维素外第二大生物质能源,由于其高分子结构中含有丰富的芳环结构,因此可以对其解聚制取芳香基化合物等小分子精细化学品,是实现生物质高效综合利用的重要组成成分。然而,目前木质素的利用率较低,绝大部分木质素随造纸废液排放到河流中或被烧掉,浪费资源的同时也严重污染了环境。因此,通过化学方法将其转化为高附加值的化学品是实现木质素高值化和资源化利用的重要途径之一。催化剂是化学法解聚木质素的关键因素。木质素具有复杂的化学键,设计和研发具有多功能催化作用的催化剂是实现木质素高效催化转化的重要方法。本课题以层板金属组分可调控的水滑石为前躯体焙烧制备的复合金属氧化物固体碱为催化剂催化解聚木质素。首先采用水热合成法制备了MgAl、Ni MgAl、La MgAl、MgFe和NiMgFe水滑石,然后利用XRD、SEM和FT-IR等表征技术对其晶体结构和表观形貌进行表征分析。并通过温度调节、物料浓度调节、引进羟基化合物和分段晶化等方法对MgAl和MgFe水滑石进行晶粒尺寸调控。然后在高温高压反应釜中对复合金属氧化物固体碱催化解聚木质素的性能进行评价,并通过GC-MS表征技术对液相产物进行了分析。研究结果如下:(1)通过晶体结构表征确定制备MgAl水滑石的最佳工艺参数为:溶液p H=12,晶化温度180℃,晶化时间24 h。(2)溶液p H是制备MgFe、NiMgFe水滑石的关键因素,当p H=10时可制备出具有六方晶系结构的纳米层状MgFe和NiMgFe水滑石,其他p H条件下均有金属氢氧化物出现。(3)相比其他晶粒尺寸调控方法,分段晶化法能有效调控水滑石晶粒尺寸制备纳米级水滑石,最优条件下MgAl水滑石的晶粒尺寸为45-65 nm,MgFe水滑石的晶粒尺寸为40-55 nm。(4)以水滑石为前驱体焙烧制备复合金属氧化物固体碱,最佳焙烧温度为600℃。(5)以MgAlOx、NiMgAlOx、LaMgAlOx、MgFeOx和NiMgFeOx复合金属氧化物固体碱为催化剂催化解聚木质素,产物主要为酚类、酯类和羧酸等小分子化合物。与其他催化剂相比,NiMgAlOx-20%的催化性能最好,木质素的解聚转化率高达95%,液体产率达到73.34%,产物中酚类化合物的百分含量高达83.19%。