儀器分析作業(yè)

1、第1頁共頁共20頁纖維素催化轉化制備多元醇和纖維素催化轉化制備多元醇和5羥甲基糠醛羥甲基糠醛姓名：王靜姓名：王靜學號：學號：2011207259班級：班級：工藝二班工藝二班開題：開題：在化石能源日益匾乏，環(huán)境保護彰顯重要的形勢下，如何發(fā)展新能源己經(jīng)成為各國政府、專家、學者共同關注的焦點問題。正是在這一形勢下，人們開始關注生物質能源。多元醇包括山梨醇、木糖醇、甘露醇、麥芽糖醇、甘油和乙二醇等C2一C6的多輕基化合物。傳統(tǒng)的多元醇制備原料多

2、源于石油和天然氣等資源，但隨著石油、天然氣等資源的日漸短缺和人們環(huán)保意識的增強，且相當一部分可再生的生物質資源可以用來制備多元醇，使得生物質多元醇的研究越來越多地受到人們的關注。在最初階段，多元醇多用于食品和醫(yī)藥等行業(yè)，隨著人們對多元醇的逐步重視和工業(yè)技術的進步，多元醇現(xiàn)在己廣泛應用于制備聚氨醋材料、烷烴、氫氣、燃油以及化工中間體等領域上，成為新一代的能源平臺。2004年，美國能源部在一份報告中將甘油和山梨醇等多元醇列為在未來生物質開發(fā)

3、過程中最為重要的12種“buildingblock”分子，可見從纖維素出發(fā)制備多元醇的意義非常重大。2006年，F(xiàn)ukuoka等人利用固體酸(γA12O3或Al203Si02等)擔載金屬Pt或者Ru為催化劑，在水相中463K實現(xiàn)了纖維素的催化轉化。在PtA12O3雙功能催化劑上轉化纖維素生產30%產率的六碳醇。采用環(huán)境友好的固體酸來替代傳統(tǒng)的液體酸，同樣可以實現(xiàn)糖苷鍵水解以及金屬催化劑的加氫，但在產物分離以及催化劑的循環(huán)利用上已經(jīng)取得了

4、很大改善。北京大學劉海超教授等人發(fā)展了利用高溫水原位產生的酸催化纖維素水解同時結合RuC催化劑催化氫化葡萄糖一步法生產碳六多元醇的過程。該反應過程在5l8K下六碳多元醇的產率能達到23.2%，而且高溫水原位產生的酸在低溫時消失對環(huán)境友好，成本低，無污染。RuC催化劑在這個反應過程中的催化活性要超過PtA1203，因為相比Pt，Ru是更好的C=O雙鍵氫化催化劑。反應過程分為兩部分，首先，纖維素在高溫水原位產生的酸催化下水解成葡萄糖，葡萄糖

5、在RuC的繼續(xù)作用下，直接加氫還原生成碳六多元醇。中國科學院大連化學物理研究所的張濤教授研究組進一步改善了纖維素的水解體系，在518K，采用添加Ni的活性炭作為載體擔載W2C，高效的實現(xiàn)了纖維素的催化轉化，產物乙二醇的選擇性高達70%以上，反應后催化劑可多次循環(huán)使用而且仍然保持著很高的活性。W2C是類Pt的催化物質，而在在C一C鍵斷裂過程中有很好的促進作用。從纖維素出發(fā)，經(jīng)Ni一W2CAC體系催化，最后轉化為乙二醇的反應過程與纖維素水解

6、生成六碳醇的過程相似，首先都是纖維素水解生成單糖(葡萄糖)，接下來單糖在催化劑的催化作用下轉化為乙二醇。此反應過程脫離了貴金屬的使用，效率非常之高，是第3頁共頁共20頁（1）工作原理由最上邊電子槍發(fā)射出來的電子束，經(jīng)柵極聚焦后，在加速電壓作用下，經(jīng)過二至三個電磁透鏡所組成的電子光學系統(tǒng)，電子束會聚成一個細的電子束聚焦在樣品表面。在末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下使電子束在樣品表面掃描。由于高能電子束與樣品物質的交互作用，結果產生了

7、各種信息：二次電子、背反射電子、吸收電子、X射線、俄歇電子、陰極發(fā)光和透射電子等。這些信號被相應的接收器接收，經(jīng)放大后送到顯像管的柵極上，調制顯像管的亮度。由于經(jīng)過掃描線圈上的電流是與顯像管相應的亮度一一對應，也就是說，電子束打到樣品上一點時，在顯像管熒光屏上就出現(xiàn)一個亮點。掃描電鏡就是這樣采用逐點成像的方法，把樣品表面不同的特征，按順序，成比例地轉換為視頻信號，完成一幀圖像，從而使我們在熒光屏上觀察到樣品表面的各種特征圖像。(2)掃描