鈦酸納米結(jié)構(gòu)催化單糖轉(zhuǎn)化制備5-羥甲基糠醛和糠醛的探究.pdf

1、在過去的一個多世紀(jì)，化石資源，例如石油、煤和天然氣，作為能源和重要化學(xué)品的主要原料，極大的促進人類社會和經(jīng)濟的發(fā)展。然而，不斷增長的能源需求和化石能源儲量的減少及使用化石資源帶來的環(huán)境問題迫切需要探索新能源。生物質(zhì)作為一種可再生資源，是一種非常理想的替代資源。5-羥甲基糠醛(5-HMF)和糠醛是一類由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備的具有高附加值的平臺化學(xué)物，可用來合成重要化學(xué)品、藥物中間體等。因此研究葡萄糖、果糖和木糖轉(zhuǎn)化為5-HMF和糠醛具有非常重要

2、的實際意義。
　　目前，主要通過研究催化劑和溶劑來提高單糖的轉(zhuǎn)化效率。固體酸催化劑具有可重復(fù)利用、易于分離、綠色環(huán)保等優(yōu)點，因而在5-HMF的制備過程中有非常廣闊的前景。鈦酸同時具備Lewis和Br?nsted酸性位點，即可以作為催化劑，又可以作為催化劑載體，能夠提高單糖轉(zhuǎn)化效率。在水相條件下生成的5-HMF很容易與水發(fā)生水合而降低其產(chǎn)率，DMSO作為溶劑可以抑制5-HMF轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)物，[EMIM]Br具有催化能力能夠提高單糖轉(zhuǎn)化

3、效率。因此，本文選用鈦酸作為催化劑，DMSO和[EMIM]Br作為溶劑。
　　首先通過水熱法制備鈦酸納米管、鈦酸納米纖維和鈦酸納米片。同時利用等體積浸漬法在鈦酸納米管上負(fù)載氧化鋯、氧化鈮和氧化鎢。并通過XRD、SEM、TEM等對催化劑形貌和結(jié)構(gòu)進行了表征。最后，將催化劑應(yīng)用到單糖脫水制備5-HMF和糠醛的反應(yīng)中。
　　在單糖制備5-HMF和糠醛的反應(yīng)過程中，考察了反應(yīng)條件（如溫度、時間、催化劑、溶劑等因素）對單糖脫水反應(yīng)的影