葡萄糖催化轉(zhuǎn)化制備5-羥甲基糠醛的研究.pdf

1、分類號(hào)：TQ426.94單位代碼：?jiǎn)挝淮a：10190研究生學(xué)號(hào)：研究生學(xué)號(hào)：201308033密級(jí)：無(wú)碩士學(xué)位論文葡萄糖催化轉(zhuǎn)化制備5羥甲基糠醛的研究StudyontheCatalyticConversionofGlucoseinto5hydroxymethylfurfural研究生姓研究生姓名：徐志磊專業(yè)：業(yè)：化學(xué)工程與化學(xué)工程與技術(shù)技術(shù)指導(dǎo)教師姓名：指導(dǎo)教師姓名：杜長(zhǎng)海指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師職稱職稱：教授2016年3月碩士學(xué)位論文摘要石

2、油資源短缺，環(huán)境日益惡化嚴(yán)重影響著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。如何合理開發(fā)利用可持續(xù)性資源以緩解環(huán)境和資源問(wèn)題已成為目前研究的重點(diǎn)。生物質(zhì)是可持續(xù)資源的一種，有極大的應(yīng)用潛力，可作為化石基能源的替代物。其中，5羥甲基糠醛(5HMF)的研究備受關(guān)注，它可由糖類脫水制備而成，是化工產(chǎn)業(yè)中眾多高附加值化學(xué)品及液體燃料的中間化合物，性質(zhì)非常的活潑。因此，由己糖出發(fā)高效制備5HMF具有重要的意義。本文研究了以AlCl36H2O和B(OH)3為催化劑，催化葡

3、萄糖制備5HMF的反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)在以水為反應(yīng)相，四氫呋喃(THF)為有機(jī)相的雙相體系中，170℃油浴加熱反應(yīng)40min，葡萄糖完全轉(zhuǎn)化，5HMF產(chǎn)率接近60%。其中無(wú)機(jī)鹽KCl的加入不僅提高了產(chǎn)物在有機(jī)相與反應(yīng)相中的分配比，而且也有效的抑制了副產(chǎn)物的生成。金屬鹵化物中，低濃度的ZnCl2CoCl26H2OMnCl24H2ONiCl26H2OFeCl36H2O的催化效果較差，而ZrOCl28H2OInCl34H2O在此反應(yīng)則有較高的催化活性。

4、B(OH)3的引入能有效的增強(qiáng)葡萄糖的異構(gòu)反應(yīng)。葡萄糖制備5HMF的反應(yīng)機(jī)理也被提出，即葡萄糖先異構(gòu)為果糖，果糖脫水生成5HMF。與其他均相催化劑(Cr離子液體、H2SO4和HCl)比較，AlCl3B(OH)3NaClH2OTHF雙相催化體系催化效果更為突出。同時(shí)，本文對(duì)非均相催化劑也進(jìn)行了研究。采用浸漬法制備SO42WO3γAl2O3催化劑，用于葡萄糖脫水合成5HMF的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)WO3負(fù)載量為15wt%，650℃馬弗爐煅燒4h的催