研究背景

随着可再生能源的开发和利用，生物质热解技术因其能将生物质转化为生物燃料和高价值化学品而备受关注。然而，高氮含量的生物质在热解过程中会产生NO_X前体，这些前体是环境污染的重要来源。因此，如何有效控制这些污染物的生成，成为了当前研究领域亟待解决的问题。

研究内容

本研究聚焦于铁基催化剂在玉米秸秆热解过程中的氮迁移与转化。通过热重-质谱联用技术（TG-MS）评估了不同铁基催化剂对玉米秸秆热解动力学的影响。研究发现，添加Fe、FeCl₃和Fe₂O₃能够改变三相氮含产品的分布比例，显著提高了气相产物的产量。特别是，Fe₂O₃在热解过程中会转化为FeOOH、Fe₃O₄和α-Fe，其中α-Fe被证实为催化氮含物质转化的主要活性相。通过制备高纯度的α-Fe，可以实现更高的N₂转化率。机制上，α-Fe催化焦油氮的二次分解为NH₃和HCN，同时与炭氮、NH₃和HCN反应生成Fe_XN，进而分解产生环境友好的N₂。

研究意义

本研究的创新点在于揭示了铁基催化剂在生物质热解中对氮迁移路径的影响，并通过实验证实了α-Fe作为主要活性相的作用机制。这一发现不仅为控制氮污染物排放提供了理论指导，也为定向获取热解产品（如NH₃作为无碳富氢燃料）提供了新的思路。研究成果对于推动生物质热解技术的工业应用具有重要意义，有助于实现环境友好型的能源转化。

本文转自：论论资讯｜ 2024-08-25 ｜https://www.lunlunapp.com/newsDetails/f700f2d6b98b159e10c6fa0323a8956d