1. 研究目的与意义
随着工业的发展，大量化石能源的开采与使用，造成了资源的逐渐枯竭和环境的污染。在这双重压力下，人类必须寻找相对清洁的可再生能源来替代化石能源。生物质能是可再生能源的重要组成部分，储量巨大，其开发利用可缓解能源短缺，改善环境。而生物质主要由纤维素，半纤维素和木质素组成，这里我们对木质素展开讨论。木质素是自然界中丰富的可再生有机资源，广泛存在于植物纤维原料中，其在自然界中的产生量仅次于纤维，是最丰富的天然芳香族高分子物质。它作为填充和黏结物质，能加强植物纤维素之间的相互作用，也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须取出的成分。因此，木质素衍生物作为造纸工业的副产物早已被大量分离产生，随着石油，煤炭等一次性资源的日益枯竭和价格上涨，木质素作为天然可再生资源，它的研究应用日益受到人们的关注，木质素磺酸盐主要来源于酸性亚硫酸盐制浆废液和中性亚硫酸盐制浆废液，是造纸工业主要副产物之一。目前仅我国年产就已达到450万吨以上，而且随着造纸工业的发展和还有进一步增长的趋势，造纸黑液中的木质素磺酸盐被回收利用的不到10%，因此，大力加强木质素磺酸盐的应用研究具有重大意义。
2. 国内外研究现状分析
近年来，国内外都在研究生物质能的开发与应用，而木质素作为仅此于纤维素的第二大天然高分子聚合物，储量丰富，来源广泛。因此作为生物质能中的一部分其被广泛研究。我们这里研究的木质素磺酸盐和木质素是息息相关的。它是在木质素上的苯环上，或者苯丙烷基结构单元的脂肪碳上加了磺酸盐。所以说我们这里对木质素的研究同样适用于木质素磺酸盐。
1.木质素催化气化特性的研究
罗思义等人【4】用固定床作为反应器，研究了在不同温度下，粒径对生物质粉体水蒸气气化催化特性的影响。分别考察了5种粒径在不同温度下对生物质试样的气化效果。得出结论：床温在相同、粒径不断减小下，产气率、碳转换率、h2产率会逐渐增加，而气化后的产物会慢慢减少。粒径的影响会随着温度的升高而减弱。在同一温床条件下，燃气中h2，co的含量随粒径减少而增加，当粒径最小时，分别达到51.2%和22.4%。苏琼等人【5】对梧桐叶粉体用水蒸气进行催化气化的研究。考察了水蒸气压力、生物质粉体粒径、温度、水蒸气/生物质比等主要参数的变量对气化结果的影响。结果表明：温度过高会使气体热值下降，但是这个温度有利于产生氢。生物质粉体粒径的大小对产气组分的分布和产气率均有影响；水蒸汽的加入使生物质气化产氢率和产气率显著提高，但水蒸气加入量过多使温度下降，产气率产氢率和产气热值降低。赵先国等人【6】把鼓泡流化床作为反应器，研究了生物质富氧-水蒸气气化制取富氢燃气的特性。实验结果表明：氢产率和潜在氢产率在3个主要参数的变化范围内受温度的影响达到最大。当温度在700-900摄氏度时，每千克生物质氢产量从18g增加到53g,每千克生物质潜在氢产量从71.6g增加到115.6g。陆强等人【7】用py-gc/ms的装置对四种生物质原料（杉木，杨木，棉花杆和稻壳）的快速热解进行了检测。得出结论：生物质快速热解气是由可挥发性的有机物和不可挥发的低聚物组成。吕鹏梅等人【8】将流化床作为反应器，对生物质的空气-水蒸气气化特性进行研究。考察了一些主要参变量对气化结果的影响。得出了和苏琼【5】类似的结论，还补充到较小颗粒的生物质会产生较多的ch4、co和较少的co2。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容包括引入热重-红外（tg-ftir）联用考察木质素的热解特性。通过对tg/dtg曲线的分析划分木质素热解阶段，对ir曲线的分析定性确定木质素热解产物。考察木质素高温热解产物分布规律，提出木质素热解动力学模型并计算相关动力学参数。
上学期结束前查阅文献，了解木质素磺酸盐的基本理化性质，其分类结构以及它的的生产方法。了解什么是水热预处理。熟练运用tg/dtg，ir曲线。撰写文献综述，完成开题报告。
这学期
4. 研究创新点
采用不同前期预处理手段对木质素磺酸盐进行改性处理，以较小的成本使得改性后的木质素磺酸盐成品在粒径分布、后期热降解处理方面具有独特的特性和优势。
