28501.介孔zsm5分子篩負(fù)載ru催化纖維素水解加氫制六元醇的研究

1、介孔介孔ZSM5分子篩負(fù)載分子篩負(fù)載Ru催化纖維素水解催化纖維素水解加氫制六元醇的研究加氫制六元醇的研究HydroconversionofcellulosetohexitolsovermesopousRuZSM5國家自然科學(xué)基金國家自然科學(xué)基金No.21076152No.21276191教育部博士點(diǎn)基金教育部博士點(diǎn)基金No.2100032110018學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工藝研究生：呂結(jié)指導(dǎo)教師：韓金玉教授天津大學(xué)化工學(xué)院二零一四年五月摘要纖維

2、素是自然界最為豐富的生物質(zhì)資源，將其高效的轉(zhuǎn)化為精細(xì)化學(xué)品和燃料是緩解石化能源危機(jī)的重要途徑之一。近年來，固體酸催化劑被廣泛的應(yīng)用于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化。本論文通過堿溶法對ZSM5分子篩進(jìn)行改性，使其產(chǎn)生介孔結(jié)構(gòu)，并負(fù)載Ru加氫活性位制備雙功能催化劑，應(yīng)用于纖維素催化轉(zhuǎn)化制備六元醇的反應(yīng)。用不同濃度的NaOH溶液處理得到介孔分子篩，采用BET、XRD、SEM、NH3TPD、PyridineFTIR方法對介孔分子篩進(jìn)行表征，結(jié)果表明制備的介孔分子篩

3、的孔徑范圍在720nm之間，在0.50.6molL的NaOH濃度時產(chǎn)生了100nm的大孔結(jié)構(gòu)。介孔分子篩的酸性呈現(xiàn)顯著變化，總酸量隨堿處理濃度增加呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢，而介孔分子篩的B酸量逐漸降低，L酸量增加。以制備的介孔分子篩負(fù)載釕得到雙功能催化劑，表征結(jié)果表明介孔分子篩負(fù)載釕催化劑仍然保留介孔結(jié)構(gòu)。酸量變化與載體酸量變化呈現(xiàn)一致的趨勢。TEM和H2TPR結(jié)果表明，介孔分子篩較大的比表面，有利于金屬釕在分子篩表面的分散，形成較小的

4、金屬釕顆粒?？疾炝舜呋瘎┰诶w維素催化轉(zhuǎn)化制備六元醇反應(yīng)中的催化性能，結(jié)果表明最優(yōu)的反應(yīng)條件為：纖維素0.5g，0.5ATRu催化劑0.1g，在200℃，5MPaH2，10h。轉(zhuǎn)化率達(dá)到63.4%，山梨醇收率為39.4%。對纖維二糖的水解和加氫兩個反應(yīng)過程進(jìn)行研究，結(jié)果表明堿溶法制備的介孔ZSM5催化劑具有較多L酸位有利于可溶性低聚糖的水解，從而提高纖維素轉(zhuǎn)化的催化活性，較大的孔結(jié)構(gòu)有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的擴(kuò)散，減少副反應(yīng)的發(fā)生。介孔分子篩上