Reaction kinetics, mechanism, and product analysis of the iron catalytic graphitization of cellulose

催化作用 烧焦 纤维素 化学工程 热解炭 动力学 活化能 多孔性 化学 反应机理 化学动力学 碳纤维 材料科学 热解 有机化学 复合数 复合材料 物理 量子力学 工程类
作者
Sunwen Xia,Ning Cai,Lu Wang,Hewen Zhou,Haoyu Xiao,Xu Chen,Yingquan Chen,Haiping Yang,Xianhua Wang,Shurong Wang,Hanping Chen
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier BV]
卷期号:329: 129735-129735 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2021.129735
摘要

Biomass based porous graphitic carbon are valuable materials in terms of renewable energy and environmental remediation; however, the catalytic graphitization mechanism of biomass and the solid char evolution process have not been comprehensively studied. Therefore, iron catalytic graphitization process of cellulose was investigated and the reaction kinetics, thermodynamics, pyrolytic behavior, and product properties analyzed in detail. It was found that iron addition lowered cellulose decomposition temperature, but higher average activation energy (230 kJ/mol), and higher entropy (100 J/mol). In-situ-produced Fe3C and Fe promoted secondary reactions and activated C–H bonds, which led to an increase in the production of hydrogen and solid char from 2.9 mmol/g to 8.1 mmol/g and 6.3 wt% to 19.9 wt%, respectively, at the expense of the liquid oil yield. Furthermore, the iron addition promoted the degree of graphitization and etched porosity. The intrinsic reaction kinetics, thermodynamics, and technical analysis reported herein may guide the application of bioenergy for the preparation of porous graphite and hydrogen.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助nono采纳,获得10
2秒前
美好斓发布了新的文献求助10
3秒前
罗静完成签到,获得积分10
3秒前
kkk发布了新的文献求助10
3秒前
嘉禾发布了新的文献求助10
3秒前
bbh发布了新的文献求助10
4秒前
baibai完成签到,获得积分10
4秒前
NexusExplorer应助JZ133采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.2应助Raelynn采纳,获得50
5秒前
繁荣的鲂完成签到,获得积分10
6秒前
jiunuan发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
9秒前
fayeyyy完成签到,获得积分20
9秒前
11秒前
深情安青应助落后博采纳,获得10
11秒前
大个应助撒西不理采纳,获得10
11秒前
CipherSage应助李xx采纳,获得10
11秒前
自由涵山完成签到,获得积分10
11秒前
bkagyin应助11采纳,获得10
11秒前
外向的妍完成签到,获得积分10
12秒前
JZ133完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
搜集达人应助坚定的又莲采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
key完成签到,获得积分10
14秒前
xxm发布了新的文献求助10
15秒前
里里要努力完成签到,获得积分10
15秒前
pipi发布了新的文献求助10
15秒前
Peter发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
Hello应助kndfsfmf采纳,获得10
18秒前
小肚肚完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6148972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7975779
关于积分的说明 16570920
捐赠科研通 5259261
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2808137
邀请新用户注册赠送积分活动 1788381
关于科研通互助平台的介绍 1656789