論文タイトル: カッサバ残渣熱分解によるゼオライト構造最適化を介した芳香族製造の強化

科学分野:

• 触媒;材料科学;化学工学

背景:

• カッサバ残渣（CR）は、価値化の可能性を秘めたリグノセルロース系廃棄物です。;熱分解は、バイオマスを化学物質に変換するための主要な熱化学プロセスです。;効率的な触媒の開発は、選択的なバイオマス変換に不可欠です。

研究 の 目的:

• 新規ランタン改質中空階層ZSM-5触媒の合成と特性評価を目的としました。;カッサバ残渣の芳香族への選択的熱分解における触媒性能を調査しました。;触媒性能向上のための構造活性相関を理解することを目的としました。

主な方法:

• 選択的脱シリカによる中空階層ZSM-5の合成。;ZSM-5構造のランタン改質。;触媒特性（多孔性、酸点）の特性評価。;開発された触媒を用いたカッサバ残渣の熱分解実験。;熱分解プロセスの速度論的解析。

主要な成果:

• 最適化された0.5LaH触媒は、相互接続された細孔を持つユニークな中空階層構造を示しました。;階層的な多孔性は、主要な芳香族前駆体および生成物の拡散を大幅に改善しました。;カッサバ残渣の熱分解による芳香族収率は最大48.1重量%に達しました。;ランタン改質と最適化された物質移動は、見かけの活性化エネルギーを低下させ、コーク形成を抑制しました。

結論:

• ランタン改質中空階層ZSM-5は、選択的バイオマス熱分解に対して非常に効果的な触媒です。;この触媒設計は、芳香族製造のための物質移動と触媒活性を向上させます。;本研究は、リグノセルロース系廃棄物を価値ある芳香族化合物に変換するための持続可能な経路を提供します。