生物质纤维素热解过程的分子模拟研究

目前生物质的开发利用已成为世界各国的共识，但国内外对于生物质热解反应机理还没有完整的理论描述。本项目提出包含有共价键断裂和形成的化学反应分子动力学模拟方法，研究不同条件下生物质纤维素高分子链的结构热稳定性及失稳条件，给出共价键断裂和形成的判据，确定纤维素分解途径和分解产物分布特征，预测分解产物分子结构。采用快速加热和膨胀及液氮冷却实验，确定纤维素热解过程中中间过渡产物特性和各种热、动力学参数。实验结果与分子动力学模拟计算的结果进行对比分析，从分子水平上得到纤维素分解的过程基本规律，构建纤维素热解动力学模型，给出纤维素热解优化条件。项目提出的全新研究思路，将为生物质纤维素实现分解产物有选择性的转化，提供理论指导。