【文献解读】广州能源所Fuel：新型固体路易斯酸催化剂介导的木质素催化热解可持续芳烃生产
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利用木质素催化热解实现芳香族化合物的可持续生产是减少对化石资源依赖和减少二氧化碳排放的一种有前景的方法。 实现木质素高效催化热解的关键在于设计具有优异脱氧能力的先进催化剂。 本研究开发了一种新型混合金属氧化物（WOx-TiO2-Al2O3）作为有效的固体路易斯酸催化剂，用于木质素的催化热解。 作者证明，在600 ℃的热解温度下，当WOx-TiO2-Al2O3催化剂与木质素的质量比为2时，WOx-TiO2-Al2O3催化剂表现出最佳的催化能力。碳氢化合物（苯、甲苯和二甲苯）分别可以达到30.2 wt%和1.6 wt%，略低于商用HZSM-5催化剂（31.7 wt%和1.9 wt%）。 作者还证明，当温度升高时，氧亲和金属之间形成的 MOM 键可以产生电子空穴。 这些空穴可以与酚类化合物的CO键结合形成金属-氧-碳(MOC)键，有利于木质素热解产物的脱氧过程。 这些发现为设计用于木质素直接脱氧制备芳香族化合物的新型固体路易斯酸催化剂提供了指导。
背景介绍
传统化石能源（如煤炭、石油、天然气）储量不断下降，已无法满足新兴经济体日益增长的能源需求。 因此，有必要寻找传统能源的可行替代品来满足不断增长的能源需求。 木质纤维素生物质是唯一有潜力替代化石燃料以可持续生产液体燃料和化学品的可再生有机碳源。 木质素是最丰富的可再生资源，占木质纤维素生物质干重的10-35%，天然由芳香族单元组成。 通过先进的热解技术，木质素可以高效转化为热解液（即生物油），为其高价值利用提供了重要机遇。
木质素是一种由丙醛（S）、愈创木酚（G）和对羟基苯酚（H）单元组成的高度非均质聚合物，为直接制备芳香族化合物和精细化学品提供了潜力。 。 在H、G和S单元中，芳环上的甲氧基数目分别为0、1和2。 这些自由基单元通过各种醚和碳-碳键连接，包括β-O-4、α-O-4和5-5键。 木质素的结构特征使其成为生产酚类和芳香烃等增值芳香族化合物的有前景的来源。 然而，在生物油中，木质素热解产生的含氧化合物增加了氧含量，降低了热解和稳定性，导致木质素在增值化学品生产中的利用效率低下。 因此，建议在使用前通过脱氧反应降低生物油中的氧含量。
通常，木质素的脱氧反应涉及两种并行的方法。 一种方法是芳环氢化，然后CO键断裂。 该方法破坏了芳环的结构并消耗大量的氢(H)。 另一种方法是有选择地直接破坏CO键。 这种方法能够有针对性地调节木质素热解产物，并通过氢转移反应减少对外源氢的依赖。 用于生物质脱氧反应的催化剂大多属于布朗斯台德酸型，如HZSM-5和金属改性HZSM-5。 张等人。 据报道，木质素和 HZSM-5 的催化热解产生了 2.22 wt% 的单环芳烃。 研究发现，镓改性的HZSM-5催化剂将木质素热解过程中的生物油收率从32.6 wt%提高到35.8 wt%，同时将芳香烃收率从5.0 wt%降低到4.24 wt%。 虽然这些布朗斯台德酸催化剂被发现可以有效降低生物油的氧含量，从而提高其质量，但寻找能够在热解过程中实现木质素高效脱氧的新型催化剂对于木质素热解工艺的进一步发展具有重要意义。 意义。
最近的研究表明，特定金属的高氧亲和力有利于金属-氧（MO）键的形成，这可能导致木质素衍生酚中CO键的定向断裂。 陈等人。 研究了苯甲醇和喜氧金属（TiO2），证明CO键可以与TiO2结合形成Ti-OC键。 研究人员表明，苯甲醇首先从TiO2表面的酚羟基进行氢转移，生成苯甲氧基。 然后，苄氧基覆盖 TiO2 表面，形成 Ti-O-C 键。 最后，Ti-O-C键断裂，产生苯基自由基。 斯瓦蒂等人。 提出不同喜氧金属形成的晶体结构有利于木质素衍生酚的直接脱氧。 这些结果表明Co-Mo-S相的催化作用有助于选择性地破坏CO键。 邵等人。 结果表明，酚类化合物吸附在喜氧金属（Nb2O5）上后，CO键的解离能显着降低，从而对芳香族化合物表现出明显的选择性。
本文要点
本研究选择了四种混合金属氧化物催化剂（WOx-TiO2-Al2O3、WOx-TiO2、TiO2-Al2O3 和 MoOx-TiO2-Al2O3）选择性地将木质素转化为增值芳香族化合物。 系统研究了热解温度和催化剂与木质素（C/L）重量比对生物油产品分布和化学成分的影响。 选择愈创木酚作为木质素的模型化合物，探讨木质素催化热解过程中的反应机理。 该研究不仅为新型脱氧催化剂的开发提供思路，而且有助于理解木质素在路易斯酸催化剂上的催化机理。
图文分析
催化剂合成和表征...
图 2 显示了不同混合金属氧化物催化剂的 532 nm 拉曼光谱。 拉曼光谱的特征峰及其归属如表1所示。拉曼主峰（400、521和640 cm-1）出现在所有样品中，表明TiO2主要以锐钛矿形式存在。 WT 和 WTA 中 973 cm-1 处出现的小峰是由于少量二氧化钨 (WOx) 与暴露的 Ti-O 位点结合形成 W(=O)2 表面物质所致。 这一发现表明过量的WOx会导致催化剂表面上的WO-Ti/Al键转化为Ti-OW(=O)2键。 800 cm-1 处的小峰表明过量的 WOx 转化为 WO3。 WTA 和 MTA 中 942 cm-1 处的峰表明存在 OWO 和 O-Mo-O 键。 只有 WTA 在 882 cm-1 处出现峰，表明存在 WO-Ti 键。 值得注意的是，MTA的拉曼光谱在850 cm-1处有一弱峰，这与表面MTA的AlOH弯曲模式有关； 这种现象对应于 MTA 中存在布朗斯台德酸。 这一发现表明，与Mo相比，WOx更容易通过与TA上的Al-OH键结合形成WO-Al键来还原表面的羟基。 A-WTA 拉曼光谱中出现的 973 cm-1 和 882 cm-1 处的峰表明反应过程中 W-(O-Ti)2 键转化为 Ti-OW(=O)2 键。
图 2. 混合金属氧化物的 532 nm 拉曼光谱。
图3显示了TA、WT、WTA和MTA的X射线衍射(XRD)图谱之间的差异。 这四个样品具有相似的 XRD 图案。 谱图中，典型的2θ衍射峰出现在25.6°、37.8°、48°、53.9°、55.1°、62.7°、68.8°、70.3°和74.2°处，分别对应于(101)、(004)、(200 )、(105)、(211)、(204)、(116)、(200) 和 (107) 晶面反射。 此外，45.8°和66.8°处的小衍射峰分别对应于Al2O3的(400)和(440)晶面反射。 值得注意的是，WTA 和 MTA 的 XRD 图中没有明显的 WOx 或 MoOx 物质的衍射峰。 根据拉曼分析，更可能的解释是WOx和MoOx基团通过MOM的连接直接与TiO2或Al2O3结合，形成非晶结构。 这些连接还导致 WOx 和 MoOx 在 TA 表面上均匀分布。
图 3. 混合金属氧化物的 X 射线。
表 2 显示了本研究中使用的混合金属氧化物催化剂的孔结构特性。 TA具有微孔结构，平均孔径为6.08 nm，比表面积为168.48 m2/g，总孔容为0.44 cm3/g。 与其他催化剂相比，WT具有最大的平均孔径，其比表面积和总孔体积分别为79.27 m2/g和0.20 cm3/g。 这表明Al2O3作为载体可以为催化剂提供更高的比表面积。 当TA负载WOx或MoOx时，微孔中金属氧化物的沉积导致比表面积和总孔体积减少。 值得注意的是，当TA负载WOx时，平均孔径和总孔容减小，对对比表面积的影响较小。 这可能是由于WOx在微孔中沉积，堵塞了一些微小的孔隙。 当TA负载MoOx时，平均孔径和比表面积减小，对总孔容影响较小。 这表明MoOx比WOx更容易在微孔中沉淀。
如图4所示，约-1和-1处的红外吸收峰分别对应于布朗斯台德酸位和路易斯酸位。 弱酸浓度顺序为WTA>TA>MTA>WT； 强酸浓度顺序为MTA>WTA>TA>WT。 预计，MoOx（Mo）的引入可能会覆盖TA表面的酸位，导致混合金属氧化物催化剂上的总酸浓度降低。 MTA具有布朗斯台德酸位和路易斯酸位，而TA、WTA和WT仅具有路易斯酸位。 酸位的变化表明MTA与水之间的相互作用导致催化剂表面的氧与氢离子连接形成羟基，从而产生布朗斯台德酸位。 WOx 和 TA 之间的相互作用产生配位饱和结构，充当强路易斯酸位点。 与MoOx类似，WOx的负载覆盖了TA的酸性位点。 然而，由于WOx提供了更多的氧空位，使得TA中的总酸浓度高于MoOx。
图 4. 混合金属氧化物的 Py-IR。
催化剂性能...
图5显示了不同混合金属氧化物催化剂对600℃木质素热解产物分布的影响。 作为直接木质素热解产物的焦炭、煤气和焦油的产率分别为38.9 wt%、18.6 wt%和33.7 wt%。 不同混合金属氧化物催化剂的添加增加了木质素热解产物中焦炭和气体的产生。 相对于其他混合金属氧化物催化剂，MTA 的添加显示出最高的气体和焦炭产率。 当木质素用TA、WT和WTA热解时，这些产物没有显着变化。 这种现象是由于混合金属氧化物催化剂和HZSM-5催化剂的孔结构不同，导致焦炭不断积累。 如图B所示，C1、CO2、CO和H2是木质素直接热解产生的主要成分。 添加混合金属氧化物催化剂显着促进了木质素热解过程中这些产物的形成。 在高温下，该单元侧链上的羰基和羧基产生CO和CO2。 CO的生成量与总酸浓度呈相反趋势，表明混合金属氧化物催化剂形成的特定晶相不利于与羰基中的C=O结合。 然而，CO2 的产生与总酸浓度的变化没有直接关系。 虽然添加催化剂会增加CO2的产生，但MTA中的布朗斯台德酸更有利于CO2的产生。 由于WO3不提供氧空位，WT的添加对CO2的生成没有促进作用。 值得注意的是，WTA中的WO-Ti/Al键可以与羧基中的羟基结合，抑制CO2的产生。
HZSM-5独特的孔结构有利于烷基化反应，提高催化热解产物中C2和C3的收率。 木质素直接热解生产的生物油主要成分是甲醇和酚类化合物（苯酚、甲氧基苯酚和2,6-二甲氧基苯酚），其中含有少量芳香族化合物。 相对于直接木质素热解，混合金属氧化物催化剂或HZSM-5催化剂的添加显着促进了MAHs和PAHs的形成，并减少了甲醇和酚类化合物的形成。 WTA和HZSM-5对甲醇的影响最大（降低至0wt%），而WT和MTA的产率略低于TA。 酚类化合物的生产顺序为R > TA > WT > HZSM-5 > WTA > MTA，而BTX的生产顺序为HZSM-5 > WTA > WT > TA > MTA > R。这个排名表明WOx的引入(W)和MoO3 (M)有助于破坏芳环上的酚羟基。 值得注意的是，WOx和Al2O3的偶联作用有利于芳香族化合物的烷基化反应，导致与其他混合金属氧化物催化剂相比，WTA热解产生的甲苯收率最高。 排名表明，HZSM-5催化剂比WTA更有利于木质素热解产物的芳构化，因此更有利于芳香化合物的生产。 但HZSM-5的脱氧能力较弱，导致产物中酚类化合物较多。
图 5.来自混合金属氧化物。
图6总结了不同温度下木质素催化热解的产物产率。 这一现象清楚地表明了温度在木质素热解中的重要作用。 随着温度的升高，气体产量从15.9 wt%增加到32.2 wt%，焦炭产量从50.4 wt%下降到42.4 wt%，并且在600 ℃时获得最高的生物油收率（36.2 wt%） 。 随着温度升高，木质素的热解和裂解过程加速，增加气体产量并减少焦炭形成。 图 B 显示了气体的成分如何随温度变化。 主要气体成分包括甲烷、C2（乙炔、乙烯、乙烷）、C3（丙烯、丙烯、丙烷）、CO2、CO和H2。 在高温下，木质素单元上甲基的裂解导致甲烷和 C2 的产量随着温度的升高而增加。 木质素酚羟基在高温下裂解产生的H2O也会与CO2发生重整反应(CO+H2O↔CO2+H2)，导致H2和CO的生成增加。温度升高促进裂解较重的碳氢化合物和生物油。 这些反应促进轻质烃的产生并抑制生物油的产生。 从温度对生物油组成的影响来看，随着温度升高，苯的生成量增加，而苯酚和甲基苯酚的生成量减少。 这种现象可能归因于芳香族化合物脱水和脱甲基化的吸热反应。 这些反应将苯酚和甲基苯酚转化为苯和甲苯。 此前的研究指出，虽然温度的升高会降低产物中的酚类含量，但酚羟基作为相对稳定的基团，只有在温度高于600℃时才会裂解。 然而，550℃催化热解产物中苯酚的产率显着降低。 这表明WTA在550℃时已被激活，可以促进酚羟基的裂解。 值得注意的是，温度的升高促进单环芳烃（MAHs）（如苯和甲苯）转化为多环芳烃（PAHs）（如萘和甲基萘）。 众所周知，PAHs的产生与甲基自由基的聚合有关。 在高温下，苯可直接分解成小分子物质。 这导致PAHs的产生在600℃时达到最大值，然后逐渐减少。
图 6.来自 C/L 比为 1 的情况。
根据初步实验结果，在 600 °C 下使用不同的 C/L 比进行了更广泛的催化剂筛选研究。 图7显示了不同C/L比下木质素热解的产物分布。 当C/L为1时，焦炭产率最大，为47.3%，随着C/L的增加，焦炭产率降低。 木质素热解产生的酚类化合物在高温下很容易扩散到WTA的孔隙中，这可能会阻碍芳香族化合物的扩散，从而提高焦炭产率。 然而，随着WTA质量的提高，提供了更多的酸位点，使产品能够更快地释放到气相中，从而减少焦炭产量。 产气率与焦炭表现出相同的趋势：当C/L为2时达到峰值17%，并且随着比率的增加而下降。 产气量的变化趋势与焦炭相同，先增加后减少，在C/L为2时达到峰值。随着C/L的增加，气相组分的组成变化较大。 当C/L比为1时，C1、CO2和CO的产量达到最大值。CO2和CO的减少表明C/L比的增加提供了更多与羧基和酮基结合的WO-Ti/Al键。 随着C/L比的增加，C2、C3和H2的产量增加。 如图C所示，在较低的C/L下，主要热解产物是酚类化合物，如苯酚、甲基苯酚和2,6-二甲氧基苯。 随着比例增加，芳香族化合物的产率增加，但代价是酚类化合物中的羟基断裂。 天然气和生物油中的主要产物表明，WTA与羟基和甲氧基中的氧结合，促进甲基和苯基自由基的形成，从而增强烷基化反应。 苯基自由基的积累也会增加多环芳烃的产生。
图 7. C/L 处的。
采用TG-FTIR分析木质素的热解过程，确定最佳热解温度。 图8显示了在15℃/min的加热速率下催化或直接热解木质素的TG和DTG曲线。 木质素在很宽的温度范围内分解。 在 40 °C 和 149 °C 之间有一个非常低的强度峰，主要是由于自由水的蒸发。 木质素的主要热解阶段发生在149℃至800℃之间，这导致TG曲线中失重率最大。 DTG曲线中，主热解段149℃～280℃出现肩峰，表明主热解段也发生了木质素的二次热解。 这两个阶段分别对应于低温（149℃-270℃）下木质素支链的断裂和高温（270℃-800℃）下木质素的解聚。 木质素催化热解的DTG曲线上有四个峰。 第一个和第二个峰与直接热解位于同一位置，分别代表游离水的蒸发和木质素支链的断裂。 第三个峰（270℃-385℃）和第四个峰（385℃-800℃）位于木质素解聚阶段。 值得注意的是，木质素催化热解的失重率远低于木质素直接热解的失重率，尤其是在主热解阶段。 结果表明，木质素热解产物可以在低温下被催化剂吸附，并在高温下解吸。 产品解吸过程中会发生碳积累。
图 8. 或 的 TG/DTG。
图 9 显示了木质素催化热解和直接热解的 3D FTIR 光谱。 表3显示了木质素的FTIR光谱的特征峰及其相应的解释。 在热解温度40℃~166℃范围内，在3800~-1、-1、-1、-1处出现特征峰，表明游离水蒸发，肽的侧链裂解发生在初始热解阶段。 当温度达到166℃时，出现-1和650cm-1的C=O伸缩振动，表明木质素上的羧基断裂产生CO2。 在290℃以上观察到的1722 cm-1、1606 cm-1、1230 cm-1和1039 cm-1处的特征峰分别对应于醛基的C=O伸缩振动和芳香族化合物上的CO伸缩振动。骨骼。 ，醚键中的CO弯曲振动和芳环的CH变形加上C=O伸缩振动。 当温度达到300℃时，在3800--1处出现吸收峰。 这些信号表明，当温度超过 300 °C 时，基本单元中的键和侧链开始断裂，形成烯烃、酚、醛和醇。 木质素催化热解产物在2196 cm-1、1509 cm-1和1346 cm-1处有特征峰，分别代表芳香族化合物中的C=C伸缩振动、CC弯曲振动和-CH3弯曲振动。 这些信号表明WTA可能促进木质素热解过程中的脱羟基和消除反应，生成芳香化合物和不饱和键。 根据朗伯-比尔定律，吸收光谱与波数之间的关系是线性相关的。 因此，通过热解过程中吸光度的波动，可以获得每种产物随时间和温度的分布。 图10显示了直接或催化热解木质素产物的演化曲线。 随着温度升高，木质素经历两个热解阶段。 在160～300℃的初始阶段，木质素的部分侧链断裂，产生CO2。 在随后的主热解阶段，产生少量酚类、CH4和芳香族化合物。 木质素直接热解和催化热解产生的CH4和芳香族化合物的产率变化相似，先增加后减少。 此外，木质素在450℃以上的温度下会发生二次热解。 酚类化合物中的侧链和甲氧基裂解产生甲烷、酚类和芳香族化合物。 然后木质素在较高温度下进行二次热解，形成 CH4 和芳香族化合物。 值得注意的是，木质素催化热解产生更多的CH4和芳香族化合物，但酚类物质较少。 这一现象表明WTA促进了木质素热解过程中甲氧基的裂解，从而增加了芳香族化合物和CH4的产量。
图 9. 来自或速率为 15 ℃/min 的气体的 3D FTIR。
通过XPS研究了WTA反应前后表面W、Ti和Al的状态，如图11所示。反应前在WTA表面检测到W5+、W6+、Al3+、Ti3+和Ti4+等物质。 值得注意的是，反应前仅在 WTA 表面检测到丰富的 Ti3+ 物质。 这一发现证实了 WOx 通过 WO-Ti 键浸渍在 TA 表面。 反应结束后，WTA中W5+的比例显着增加，而W6+在反应过程中减少。 这证明热解产生的能量将电子转移到WOx的下导带，将W6+转化为W5+，同时空穴在Ti的价带积累。 随后，通过与木质素衍生的酚类化合物中的氧结合形成Ti4+，Ti中的空穴被有效地清除。 值得注意的是，反应前后Al的价态没有发生明显变化。 这表明Al对木质素衍生的酚类化合物的转化没有催化作用。
图 10. 来自 或 的 FTIR。
愈创木酚作为木质素的基本单元，含有酚羟基和甲氧基，因此常被选为探针分子来了解木质素的反应机理。 图12描述了愈创木酚的直接热解产物和催化热解产物。 与直接热解产物相比，愈创木酚催化热解产物具有较高的焦炭产率和较低的生物油产率。 WTA 的添加导致木质素热解产物的气体产率增加。 值得注意的是，催化热解产生的CO2、CO和H2的收率分别比直接热解产生的收率高478%、127%和1309%。 这表明WTA可能促进愈创木酚热解的脱羰反应。 直接热解和催化热解生产的生物油的主要成分分别是酚类和芳香族化合物。 与含有更多酚类化合物的直接热解产生的产品相比，愈创木酚催化热解产物含有更少的酚类化合物和更多的芳香族化合物。 这一现象表明WTA的添加增强了愈创木酚热解过程中的脱氧作用。 另外，脱氧形成的甲基自由基与芳香环的侧链结合，生成更多的萘化合物。
图 12. 来自 或 的 .
图13显示了愈创木酚的直接热解和催化热解获得的总离子色谱图。 愈创木酚直接热解产物的主要成分包括苯、甲苯、水杨醛、苯酚、间甲酚、2-乙基苯酚、二苯并呋喃和苯并呋喃。 在产品中观察到少量愈创木酚，表明在快速冷却过程中保留了一些愈创木酚。 产物中苯酚、间甲酚和2-乙基苯酚的存在表明脱甲基化和氢转移反应是愈创木酚热解的主要反应。 愈创木酚的催化热解产物含有较多的芳香族化合物和较少的酚类化合物。 值得注意的是，产品中未检测到二苯并呋喃、愈创木酚和水杨醛。 这一现象表明，WTA可能通过与愈创木酚中的羟基和甲氧基结合，降低愈创木酚的热解温度，从而减少酚类化合物的生成。
图 13. 600 ℃ 时 和 的总离子，比率为 2（仅形成 的蓝色箭头）。 （对于此中的 ， 是此的网络。）
图14显示了愈创木酚的直接热解和催化热解可能的反应机理。 愈创木酚的直接热解有两种可能的机制。 一种可能的机制是愈创木酚甲氧基的自由基裂解产生邻羟基苯氧基自由基。 然后邻羟基苯氧基发生脱羰反应，生成羟基环戊二烯基。 尽管在产物中没有检测到羟基环戊二烯基自由基，但顺式-4-环戊烯-1,3-二醇的存在表明该途径是可行的。 O-羟基苯氧基自由基可以通过双分子相互作用形成二苯并呋喃。 然后羟基环戊二烯基自由基进行氢转移反应生成酚类化合物。 一些羟基环戊二烯基自由基发生脱羟基反应形成环戊二烯。 另一种可能的机制是愈创木酚中的酚类化合物通过氢转移反应生成水杨醛。 然后水杨醛通过脱羰反应和自由基相互作用形成酚类化合物。 通过热解-气相色谱/质谱（Py-GC/MS）和紫外同步辐射成像光电子光电子符合（Py-GC/MS）研究了愈创木酚的分解反应。 研究人员发现，在反应区生成酚类化合物水杨醛需要更高浓度的自由基和更多的自由基相互作用。 最后，酚类化合物被烷基化形成芳香族化合物或进行氢转移反应形成苯并呋喃。 愈创木酚催化热解可能的反应机理为：羟苯基是催化热解产生酚类化合物和芳香族化合物的关键物质。 一般来说，首先发生的是愈创木酚的甲氧基裂解，生成邻羟基苯氧基自由基。 然后，在混合金属氧化物催化剂表面的酸催化反应中，邻羟基苯氧基自由基脱氧生成羟基苯基自由基； 这些自由基经历脱氧和脱羟基反应生成芳香族化合物，或烷基化为酚类化合物。 此外，苯基自由基可以通过双分子相互作用产生芴。 此外，邻羟基苯氧基脱水和脱碳形成环戊二烯。
图 14. 的 和 的 。 （红色；红色和蓝色的 和 的。）。 （对于此中的 ， 是此的网络。）
图15显示了木质素的催化快速热解反应路径。 在木质素的热解过程中，木质素中的单元间连接被破坏，产生酚类和芳香族化合物。 在木质素热解产生的酚类化合物中，含氧官能团可以与混合金属氧化物催化剂表面的金属位点相互作用形成MOC键。 随着热解温度升高，这些键促进酚类化合物的脱氧反应，生成羟苯基和苯基自由基。 这些自由基可以与木质素热解过程中产生的活性氢物质（例如氢自由基、氢化物和质子）反应，形成苯和酚。 羟基苯基和苯基自由基还可与甲基自由基发生烷基化反应，生成甲基苯酚、乙苯、甲苯和多环芳烃(PAH)。
图 15. 混合金属氧化物的情况。
总结与展望
为了实现木质素热解产物中酚类化合物选择性转化为芳香族化合物，成功合成了一系列由W、Mo、Ti或Al组成的混合金属氧化物催化剂，并将其应用于控制木质素热解产物。 分配。 结果表明，通过共沉淀方法制备的混合金属氧化物催化剂会通过不同的键合模式影响酸位点和浓度。 例如，金属氧化物催化剂中的W可以与Ti和Al结合形成Ti-OW键。 该键使金属氧化物催化剂仅包含路易斯酸位点。 但是，也属于VI.B组的Mo没有此类属性。 在直接的热解实验中，木质素顺序进行侧链裂解，键裂解和高温下的二次热解。 随着温度的升高，WTA中的W-（O-Ti）2键被分解为Ti-OW（= O）2和O-TI键。 然后，木质素的热解与混合金属氧化物催化剂上的刘易斯酸位点（Ti3+）结合产生的含氧官能团，形成TI-OC键。 值得注意的是，由于酚类化合物中的甲氧基易于甲基脱落，因此甲氧基团与混合金属氧化物催化剂结合以形成Ti-OC键是有益的。 这些键促进酚类化合物中甲氧基和羟基的自由基解离。 此外，MTA为木质素衍生的酚类化合物中CO键的选择性切割提供了Brø位点，以通过脱水和脱甲氧基反应产生芳族化合物。
贡献者：贾齐乔