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1. 秸秆的自加热及自燃特性研究
朱烨璇, 盛昌栋
生物质化学工程    2021, 55 (1): 56-62.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.008
摘要314)   HTML3583)    PDF(pc) (1778KB)(195)    收藏

针对秸秆堆积储存和制粉过程中的自燃问题,采用杜瓦瓶自加热装置对稻草(RS)、麦秸(WS)、玉米秸秆(CS)堆积储存的自加热过程进行研究,并考察含水量对自加热的影响;同时,采用慢速升温的热重分析方法对3种秸秆的低温氧化特性进行研究。自加热实验结果显示:3种秸秆的自加热过程遵循相同的规律(均分为诱导期、温度上升期和温度下降平稳期3个阶段),且含水量越高,自加热能力越强;其中稻草的自加热能力最强,麦秸最弱。低温氧化特性实验结果表明:相较于麦秸,稻草和玉米秸秆的低温氧化、热解能力较强,制粉时具有较高的自燃风险。综合3种秸秆的自加热能力和低温氧化特性,稻草和玉米秸秆堆积储存和制粉过程中具有较高的自加热及自燃风险。

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2. 五倍子资源加工利用产业发展现状
张亮亮
生物质化学工程    2020, 54 (6): 1-5.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.001
摘要250)   HTML1919)    PDF(pc) (448KB)(307)    收藏

我国是五倍子主产国和加工国,产量约占世界总产量的95%。目前,我国五倍子资源加工利用行业已经建立起包括五倍子高效培育、精深加工、新产品及其应用等产品发展配套技术在内的较为成熟的全产业链利用技术。本文介绍了五倍子功能及其资源分布、五倍子加工主要产品及其加工技术现状、产品及其分析检测方法的标准化体系建设,指出了五倍子加工行业发展面临的主要问题,分析了五倍子产业发展现状及未来发展方向。

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3. 我国山苍子产业发展现状及对策
张爱华, 唐春艳, 胡楠, 唐娟, 肖志红, 李昌珠
生物质化学工程    2020, 54 (6): 25-32.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.005
摘要216)   HTML767)    PDF(pc) (4905KB)(387)    收藏

山苍子是传统的精油树种,近年来也被看作油料或能源树种,大力发展山苍子种植可有效改善生态环境,促进贫困山区农民增收。目前,我国对山苍子资源的加工以粗放型为主,要提高山苍子资源的附加值必须开发新产品,在新产品研发的同时寻求更节能更经济的提取方法和纯化工艺。本文概述了山苍子概况及其资源分布,介绍了山苍子精油的化学组成、理化性质及其在合成香料、食品添加剂、医学保健、生物防治、食品保鲜等方面的应用,以及山苍子核仁油的脂肪酸组成、理化性质及其在果渣饲料、生物液体燃料油、表面活性剂等方面的应用。分析了山苍子精油和核仁油的提取、分离、纯化工艺的现状,以及山苍子精油产业规模和产品供需情况。阐述了山苍子产业在原料收集、生产加工技术、销售与品牌建设等方面存在的问题,并针对山苍子产业遇到的难题提出今后发展的对策及建议,以便正确认识和把握山苍子产业的发展方向,为山苍子资源在后续形成资源科学优化配置、深度集约开发、综合高效利用的新局面提供参考依据。

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4. 八角特色资源加工利用产业发展现状
黄开顺, 黎贵卿, 安家成, 李开祥
生物质化学工程    2020, 54 (6): 6-12.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.002
摘要213)   HTML1343)    PDF(pc) (534KB)(495)    收藏

八角是我国特色天然植物资源,广泛用于香精香料、食品和医药领域。综述了八角资源量、分布情况及利用部位:世界上85%以上的八角资源产自中国的广西和云南,全国八角种植总面积47.27万公顷,八角干果年均产量约20.69万t,以果实和枝叶利用为主。介绍了八角干果、茴油等初级产品和八角油树脂、茴脑、草蒿脑、莽草酸、茴香醛等深加工产品,以及其加工工艺、质量要求和检测方法。分析了干果加工、茴油提取、精深加工和其他高价值有效成分提取等八角加工利用产业的发展现状、趋势,指出目前八角加工利用产业存在以干果原料直接食用为主、深加工利用比例很少、精深加工技术和新产品开发严重滞后等问题,并提出未来八角加工利用产业的建议与对策:提升精深加工技术、扩大新产品开发和拓宽产品应用面。

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5. 红豆杉资源加工利用产业发展现状
王希清, 寇萍, 李弘琨, 秦祥宇, 王立涛, 赵春建, 付玉杰
生物质化学工程    2020, 54 (6): 13-17.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.003
摘要188)   HTML451)    PDF(pc) (1596KB)(213)    收藏

红豆杉是广谱抗肿瘤药物——紫杉醇的天然来源,国际市场对紫杉醇的需求量逐年增长,我国虽然红豆杉储量已超过世界储量二分之一,出口量约占世界总产量四分之一,但出口产值仅占世界紫杉醇总产值十分之一,因此,如何在现有基础上快速提高红豆杉产品附加值并建立完整的高附加值产业链是我国红豆杉产业发展的关键。在此基础上,本研究对红豆杉资源储量、产品类型、产品质量控制及其分析检测方法、技术瓶颈及产业规模等进行了调研,对我国当前红豆杉产业存在的野生资源稀少、人工资源缺乏统一规划布局以及缺乏高附加值产品等问题的原因进行了分析,对红豆杉产业未来资源储量、技术创新方向及产业发展规划提出了建议,可为红豆杉资源绿色产业化发展提供理论基础和数据支持。

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6. 我国活性炭产业发展典型案例分析——以福建元力活性炭股份有限公司为例
孙昊, 孙云娟, 缪存标, 孙康, 蒋剑春
生物质化学工程    2021, 55 (1): 1-9.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.001
摘要184)   HTML11895)    PDF(pc) (3929KB)(252)    收藏

活性炭产业是林业特色资源加工剩余物高效综合利用产业。2018年我国木质活性炭产量超过45万吨,总产值约40亿元,广泛应用于食品、药品、新能源、环境保护、化工、军工等行业,有力支撑国民经济各行业保持高质量可持续发展,保障国家食品和药品安全,切实提升林业产业节能减排和绿色发展水平。福建元力活性炭股份有限公司作为国内活性炭行业的龙头企业,年产活性炭超过10万吨,2019年出口量达2.9万吨,具有林业剩余物原料来源丰富,规模化、连续化、清洁化生产能力强,中高端产品质量好等优势。但国内木质活性炭产业仍存在生产过程自动化和智能化水平不高、高端产品缺乏、绿色高端制造新技术欠缺等问题,建议创新产业发展模式、将木质活性炭产业列入资源循环利用产业目录、从国家层面设立科研专项,并在财政、金融、税收和政策等方面给予扶持。

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7. 生物质基碳气凝胶的研究进展
张洁, 段荣帅, 李子江, 王慧, 张宁, 张淑亚, 司传领
生物质化学工程    2021, 55 (1): 91-100.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.013
摘要170)   HTML7775)    PDF(pc) (7649KB)(178)    收藏

碳气凝胶是一种新型的纳米多孔碳材料,具有孔隙率高、比表面积大、导电性能优良、耐高温等优点,在催化剂载体、电容器及吸附材料等领域具有广阔的应用前景。与传统的碳气凝胶相比,生物质基碳气凝胶具有前驱体环保可再生的优势,可为生物质高值化、功能化利用提供新思路。本文在简单介绍生物质基碳气凝胶制备过程(包括溶胶-凝胶化、干燥、炭化)的基础上,重点介绍了3类来自不同生物质前驱体(植物纤维素、细菌纤维素和具有三维多孔结构的植物本身)碳气凝胶的制备方法,并对碳气凝胶及其复合材料在催化剂载体、吸附材料、超级电容器、锂离子电池方面的应用进行了综述,最后对生物质基碳气凝胶的研究方向和发展前景进行总结和展望。

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8. 植物纤维素基碳气凝胶的制备及应用研究进展
王丽娜, 马晓军
生物质化学工程    2021, 55 (1): 83-90.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.012
摘要164)   HTML16522)    PDF(pc) (1644KB)(176)    收藏

植物纤维素基碳气凝胶具有低密度、可生物降解、优异的吸附性能和电化学性能稳定等特点。本文围绕其原料来源、制备工艺及其在环境治理和能量储存与转化方面的应用,分析了植物纤维素基碳气凝胶的性能及研究进展。详细叙述了以棉花、木材、竹纤维等为原料的植物纤维素基碳气凝胶的制备方法,如:溶胶-凝胶法、水热炭化法、直接炭化法等。分析了制备过程中干燥方法、溶剂的选择及置换、复合改性等影响因素,并介绍了碳气凝胶在空气净化、油水分离、有毒化合物、重金属离子的去除等环境治理及能量转化与储存方面的。

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9. 油茶资源利用及产业发展现状
赖鹏英, 肖志红, 李培旺, 邱静, 张爱华
生物质化学工程    2021, 55 (1): 23-30.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.004
摘要159)   HTML2591)    PDF(pc) (645KB)(449)    收藏

油茶是世界四大木本油料植物之一,也是我国特有的优质木本油料资源。油茶籽油是一种高档植物油,具有丰富的营养物质和保健功效成分。为了促进油茶资源的合理配置,延伸油茶产业链,提高综合效益,本文对油茶资源的分布和总量进行概述;对油茶籽油、油茶果壳、油茶饼粕的功能成分及利用现状进行分析;纵观油茶产业发展历程总结出油茶产业可推广经验,指出产业在良种培育、原料采收及储存、产品研发、企业生产经营及品牌建设过程中存在的问题;并结合产业未来发展的趋势对出现的问题提出可供参考的对策与建议。

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10. 肉桂特色资源加工利用产业发展现状
梁晓静, 安家成, 黎贵卿, 李开祥
生物质化学工程    2020, 54 (6): 18-24.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.004
摘要157)   HTML1023)    PDF(pc) (532KB)(363)    收藏

肉桂是我国特色经济林树种,我国肉桂种植面积和年产量均居世界首位。我国肉桂主要分布在两广地区,其中广西为14.9万hm2,广东为8.9万hm2,两地面积占全国肉桂分布总面积的95%以上。肉桂既是著名的香料又是传统的名贵中药,具有极高的经济价值,发展肉桂产业对于促进农民增收、维护健康中国有着重要的意义。本研究综述了肉桂资源量、分布情况及主要利用部位,介绍肉桂主要产品(如桂皮,桂枝,肉桂粉及肉桂油)及加工技术现状、产品质量控制及其分析检测方法,分析了产业未来的发展趋势,并提出了产业发展的对策和措施:加强肉桂标准化示范基地建设,提高优质资源供给能力;提高肉桂加工利用技术水平,延长产业链;培育肉桂龙头企业,提高产品市场竞争力。为我国肉桂特色资源加工利用产业的可持续发展提供一定的思路。

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11. 苯并噁嗪树脂的合成及在形状记忆聚合物中的应用研究进展
潘政, 薄采颖, 胡立红, 张猛, 任晓丽
生物质化学工程    2020, 54 (6): 91-102.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.014
摘要152)   HTML3071)    PDF(pc) (4020KB)(289)    收藏

苯并噁嗪树脂作为一类新型的热固性树脂,具有分子设计性强、阻燃性能和耐腐蚀性能优异、固化时不需要强酸、无小分子放出等优点,在航空、建筑、电子等领域获得了广泛应用。本文主要介绍了苯并噁嗪单体的合成方法(溶剂法、无溶剂法和悬浮法)、降低苯并噁嗪开环聚合温度的方法(合成具有特殊基团的苯并噁嗪单体、添加催化剂)及苯并噁嗪树脂在形状记忆聚合物中的应用(与其他聚合物混合,纯苯并噁嗪化学改性),对苯并噁嗪形状记忆聚合物目前存在的问题进行了概述并对苯并噁嗪形状记忆聚合物的发展前景做出了展望。

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12. 银杏资源加工利用产业发展现状
周昊, 王成章
生物质化学工程    2021, 55 (1): 10-14.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.002
摘要151)   HTML1791)    PDF(pc) (442KB)(240)    收藏

银杏是我国传统重要的经济林和绿化树种,银杏产业链产值200亿元,是重要的地方农林特色产业。我国的银杏资源占全世界的85%,银杏种植面积约40万hm2,栽培数量达25亿株以上。本文综述了银杏资源量、分布情况及主要利用部位,介绍了银杏主要产品(银杏叶提取物、银杏制剂和白果)及加工技术现状、产品质量控制及其分析检测方法,分析了产业未来的发展趋势,指出了我国银杏叶加工技术与国际先进水平有明显差距,普遍存在规模小、设备落后、技术力量薄弱、生产效率低、产品质量差、产品标准达不到国际标准等问题,缺乏高、精、尖的深加工银杏产品。未来银杏产业需重点开发高附加值的产品,开拓高端化妆品和生物饲料领域。同时针对振兴山村和特色小镇新形式,提出银杏产业可以发展特色银杏文化产业、银杏休闲观光和银杏特色乡村康养产业的思路。

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13. 樟树资源化学加工利用产业发展现状
莫开林, 吴斌, 李江, 姜勇刚
生物质化学工程    2021, 55 (1): 15-22.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.003
摘要146)   HTML287)    PDF(pc) (640KB)(195)    收藏

油樟和樟树化学型中的芳樟、龙脑樟是中国特色樟科树种,总面积约8万公顷,主要分布在四川宜宾、四川广安、江西赣州、广西南宁、湖南新晃等地。樟树叶油中的1,8-桉叶素、芳樟醇和天然龙脑是重要的出口产品,也是医药、香精香料和日化行业的主要原料。本文综述了樟树资源特征、分布,介绍了油樟油、芳樟油、龙脑樟油的化学组成和生物活性,樟树油的主要产品及其提取、分离、纯化技术,以及质量控制、分析检测方法和存在的技术瓶颈;分析了樟树产业现状及其在医药、香料日化、食品等行业中的应用,阐述了樟树产业在应用基础研究、终端产品研发、国家、省级相关规划、标准化原料基地建设、樟树定向培育技术等方面存在的问题,并提出了相应的建议与对策,为樟树资源化学加工利用提供参考依据。

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14. 生物质焦油重整催化剂的研究进展
尚双, 兰奎, 王艳, 张娟娟, 秦振华, 李建芬
生物质化学工程    2020, 54 (6): 65-73.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.011
摘要145)   HTML3071)    PDF(pc) (493KB)(234)    收藏

生物质热解制备富氢合成气是当前的研究热点,催化重整生物质焦油不仅能够有效地去除焦油,而且可以增加气相中H2和CO的含量。本文综述了近几年关于生物质焦油重整催化剂的研究,讨论了镍基催化剂、非镍过渡金属催化剂和碱金属催化剂的优劣势。镍基催化剂使用时通常需要载体,虽然具有较高的催化活性,但是易通过积炭和镍烧结而失活。非镍过渡金属催化剂中的贵金属催化剂虽然具有极高的活性和稳定性,但是价格昂贵。碱金属催化剂易挥发而永久失活。

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15. 乙醇提取-丙酮沉淀法提取分离茶皂素的工艺研究
张耀洲, 谷清义, 陈琼
生物质化学工程    2020, 54 (6): 39-44.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.007
摘要145)   HTML111)    PDF(pc) (584KB)(465)    收藏

以油茶饼粕为原料,采用乙醇提取-丙酮沉淀法对茶皂素进行提取分离。以茶皂素纯度和得率为考察指标,对乙醇体积分数、液料比、提取温度、提取时间、提取次数、提取液浓缩程度和丙酮用量等工艺参数进行了单因素优化。结果表明:体积分数95%的乙醇为提取溶剂,乙醇与预处理过的油茶饼粕液料比为9:1(mL:g),提取温度为70℃,提取时间为4 h,提取次数为2次,提取液浓缩至刚好有固体析出,丙酮用量为4倍浓缩液体积量时提取分离效果较佳,得到的茶皂素纯度为85.17%,得率为9.82%。不同溶剂打浆对产品纯化效果的比较发现:丙酮、乙酸乙酯、无水乙醇、体积分数95%的乙醇作为打浆纯化溶剂用于提高茶皂素纯度效果均不明显。

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16. HPMo/SBA-15催化 β-蒎烯二聚反应制备高密度燃料
向凤红, 朱平, 杨晓琴, 侯英, 刘祥义, 徐娟
生物质化学工程    2021, 55 (1): 77-82.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.011
摘要135)   HTML479)    PDF(pc) (644KB)(155)    收藏

使用原硅酸四乙基酯、三嵌段共聚物P123制备了SBA-15,并采用浸制法将磷钼酸(HPMo)负载于SBA-15上制得催化剂HPMo/SBA-15。以HPMo/SBA-15催化β-蒎烯进行二聚反应,然后将二聚产物经Pd/C催化加氢反应制得高密度燃料。采用FT-IR,XRD和N2吸附-脱附等温线对HPMo/SBA-15的结构进行表征,探讨了不同负载量的HPMo/SBA-15催化剂对β-蒎烯二聚反应的催化性能。结果表明:制备的HPMo/SBA-15催化剂具有介孔特性,当HPMo负载量较低(≤ 80%)时,HPMo在SBA-15上分散均匀,当HPMo负载量较高达到100%时,HPMo分布不均匀,在分子筛表面团聚,堵塞孔道,导致HPMo/SBA-15比表面积降低。80% HPMo/SBA-15催化活性最高,150℃下其催化β-蒎烯二聚加氢反应4 h时二聚产物的得率达到63.3%;二聚产物加氢制备的高密度燃料的密度和热值与燃料JP-10相当,但因黏度过大,不能作为燃料单独使用,仅可作为添加剂与其他燃料复配使用。

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17. KOH活化法制备气化稻壳活性炭及其吸附性能
吴有龙, 徐嘉龙, 马中青, 蔡伟, 刘晓欢, 钱俊
生物质化学工程    2021, 55 (1): 31-38.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2021.01.005
摘要132)   HTML297)    PDF(pc) (1662KB)(211)    收藏

以气化稻壳炭(GRHC)为原料,KOH为活化剂制备活性炭,研究了不同活化温度和碱炭比对活性炭得率、比表面积、孔径分布以及碘值的影响。利用全自动气体吸附分析仪、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等仪器对活性炭的理化性质进行表征,并通过吸附等温线、吸附动力学探讨其对甲基橙的吸附机制。结果表明:活化时间为1 h时,随着活化温度和碱炭比的增加,活性炭得率逐渐下降,比表面积和碘吸附值呈先增加后减少的趋势;气化稻壳炭制备活性炭的最佳工艺为碱炭比2:1、活化温度800℃、活化时间1 h,此条件下制备的活性炭得率41.73%、比表面积1 829.09 m2/g,总孔容1.007 cm3/g、碘吸附值1 984.85 mg/g、甲基橙饱和吸附量为217.87 mg/g。气化稻壳活性炭对甲基橙的吸附过程与Langmuir和Freundlich模型相关性都良好(R2>0.99),吸附动力学更加符合准二级动力学模型。

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18. 木质素与含磷阻燃剂对环氧树脂固化物阻燃性能的影响
张宏坤, 李赞, 宫显云, 王杨
生物质化学工程    2020, 54 (6): 59-64.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.010
摘要131)   HTML319)    PDF(pc) (2984KB)(229)    收藏

利用不同质量比的木质素、苯酐(PA)、环氧树脂(EP)、2-(二苯基磷酰基)琥珀酸(DPPOSA)共固化制备出一系列环氧树脂固化物,采用极限氧指数测试、UL-94垂直燃烧评级测试、锥形量热仪热释放速率和总热释放量测试、空气条件下的热重分析测试和扫描电镜对环氧固化物进行测试和分析。当EP为90.0%、PA为6.5%、DPPOSA为2.0%、木质素为1.5%时制备的环氧固化物(P-12)的热稳定性能和阻燃性能得到了明显的改善。阻燃性能测试表明:其极限氧指数(LOI)达到34.6%,垂直燃烧测试通过UL-94的V-0级,热释放速率和热释放总量也有效降低;热降解测试结果表明:DPPOSA和木质素的加入可以使材料的降解时间提前,成炭能力增强;扫描电镜结果显示:添加DPPOSA和木质素的环氧固化物燃烧后形成连续、均一、紧密的炭层,进一步证明DPPOSA和木质素的加入使环氧固化物的成炭能力得到增强。

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19. 滇池藻水热液化成油特性研究
丑鹏涛, 田纯焱, 李艳美, 柏雪源
生物质化学工程    2020, 54 (6): 45-52.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.008
摘要128)   HTML127)    PDF(pc) (666KB)(203)    收藏

以滇池藻为原料研究水热液化条件对其液化反应的影响,并分析反应温度对水热液化产物分布及生物油特性的影响。结果表明:在反应温度300℃、反应时间60 min、原料含固率20%条件下生物油产率最高为14.82%,生物油能量回收率最高为54.11%,碳、氢元素回收率分别为49.65%、24.83%,其热值为35.79 MJ/kg。GC-MS分析结果显示:生物油含烃类22.4%,有机酸类34.3%,氮氧化合物21.1%,酯类5.47%。反应温度对生物油组分中含氮氧杂环化合物、酯类、有机酸类、烃类以及酚类化合物GC含量变化有很大影响。反应温度为380℃时转化率最高为83.87%,生物油H/C最高,N/C最低,比值分别为1.39和0.05,热值为36.76 MJ/kg。

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20. 生物质微波热解产生物油的影响因素研究进展
陈权, 夏洪应, 张威, 张利波
生物质化学工程    2020, 54 (6): 83-90.   DOI: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.06.013
摘要127)   HTML1283)    PDF(pc) (512KB)(265)    收藏

生物质作为可再生资源具有低成本、分布广泛且易得等优点,生物质能的开发利用可有效缓解能源压力,减少环境污染。微波热解技术是生产燃料油和高附加值化学品的有效方法之一,与传统的热解相比,微波热解具有加热速率快、均匀性好、选择性加热、节能与易于控制等优点。在简单分析微波热解产物分布的基础上,详细综述了近年来微波热解生物油产率的影响因素,主要包括热解温度、功率、吸波剂、催化剂、原料预处理、加热时间、原料性质和物料尺寸等因素;最后,总结和展望了微波技术在生物质催化热解制备生物油领域应用中存在的问题、解决途径和发展前景。

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