1. 研究目的与意义
认识生物质超临界水气化制氢过程的反应机理是进一步深入发展该制氢技术的必要条件，但由于相关反应的反应机理异常复杂，所以目前对反应机理方面的研究还十分缺乏。从已有的一些研究结果来看，生物质在超临界水中的气化过程极为复杂，反应过程中产生了许多的中间产物。对生物质在超临界水中气化分解的反应机理进行研究时，有必要从研究简单小分子中间产物气化分解的反应机理开始，进而对较大分子中间产物的分解反应机理进行研究，最终弄清生物质在超临界水中气化分解的整个反应过程的反应机理，为实现生物质超临界水气化制氢技术的工业化奠定坚实的基础
2. 国内外研究现状分析
由国内外目前的研究现状来看，对生物质超临界水气化制氢技术的研究还仅限于实验室规模的可行性探讨阶段，研究工作主要集中在针对原生物质及其模型化合物，研究温度、压力、反应时间、催化剂、物料浓度等对产物组成、气化率、反应速率等的影响；而对生物在质超临界水中气化的反应路径、反应机理和反应速率方程等动力学信息的研究则很少，需要进一步开展相关方面的研究。
大连理工大学建立了一套间歇式超临界生物质气化实验装置，利用该装置，在水的近临界态和超临界态，以葡萄糖为生物质模型化合物，以制取氢气为目的进行实验研究。选用氧化钙为二氧化碳脱除剂，考察添加氧化钙前后，反应温度、反应压力、反应停留时间、葡萄糖初始浓度等因素对气体样品组成和葡萄糖分解率的影响。
东南大学张国妮等自行设计了一套连续式超临界水气化制氢反应装置，并利用该反应装置对生物质超临界水气化制氢过程中的中间产物甲醛在超临界水中的气化分解过程进行了研究。研究主要考察了反应温度、反应压力、反应停留时间、甲醛初始浓度和催化剂等因素对甲醛分解产物的影响，同时，还研究了甲醛在超临界水中的反应机理。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）综述当前生物质超临界水气化技术研究现状；
（2）建立甲酸转化动力学模型，获得宏观转化机理；
4. 研究创新点
采用密度泛函方法，利用量子化学经典计算软件Gaussian03对甲酸超临界水气化转化微观路径进行探讨，进一步的考察不同反应温度和压力情况下，甲酸超临界水气化转化主要通道及相应化学反应速率常数等，对此进行的研究有利于揭示甲酸超临界水气化转化机理，并为认识生物质转化过程奠定理论基础。
