雙功能錫多孔配位聚合物的合成及在催化葡萄糖制備HMF中的研究.pdf

1、5-羥甲基糠醛(HMF)是由生物質(zhì)制備的一種重要的平臺(tái)化合物，在燃料、醫(yī)藥、溶劑方面具有廣泛的應(yīng)用。葡萄糖來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉非常適于作為制備HMF的原料。目前由葡萄糖直接脫水制備HMF效率極低，因此可通過(guò)Lewis酸催化葡萄糖異構(gòu)化為果糖并通過(guò)Br(o)nsted酸催化果糖脫水制備HMF。制備同時(shí)具有Lewis酸和Br(o)nsted酸活性位點(diǎn)的雙功能催化劑，采用一鍋法轉(zhuǎn)化葡萄糖制備HMF，可避免中間產(chǎn)物的分離和純化，促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)化。<

2、br>　　本文采用5-磺酸基間苯二甲酸(5-SIP)為配體，通過(guò)溶劑熱合成法制備了錫多孔配位聚合物(Sn porous coordination polymer，SnPCP)，SnPCP為同時(shí)具有Lewis酸和Br(o)nsted酸活性位點(diǎn)的雙功能催化劑。通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)SnPCP為密堆積球形固體顆粒。通過(guò)傅里葉紅外光譜、X-射線光電子能譜、氮?dú)馕?脫附曲線及吡啶紅外對(duì)SnPCP進(jìn)行了表征，確定催化劑為同時(shí)含有Lewis酸和Br(

3、o)nsted酸活性位點(diǎn)的含有微孔/介孔結(jié)構(gòu)的催化材料。
　　通過(guò)對(duì)催化劑SnPCP的催化性能的研究，考察了催化劑制備溫度、催化反應(yīng)時(shí)間及溫度、催化劑用量及溶劑用量等因素對(duì)HMF收率及葡萄糖轉(zhuǎn)化率的影響。在催化劑制備溫度為100℃時(shí)，反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間分別為150℃及5h時(shí)，HMF收率為39.4％。通過(guò)5次重復(fù)利用實(shí)驗(yàn)證明SnPCP催化穩(wěn)定性良好。
　　為進(jìn)一步提高HMF收率，本文通過(guò)溶劑熱合成法制備了多巴胺功能化的MnO2

4、(MnO2@PDA)負(fù)載的錫多孔配位聚合物MnO2@PDA@SnPCP。通過(guò)掃描電鏡、傅里葉紅外光譜、X-射線能譜、X-射線光電子能譜、氮?dú)馕?脫附曲線及吡啶紅外對(duì)MnO2@PDA@SnPCP進(jìn)行了表征，確定催化劑為同時(shí)含有Lewis酸和Br(o)nsted酸活性位點(diǎn)的含有微孔/介孔結(jié)構(gòu)的催化材料。
　　通過(guò)對(duì)催化劑MnO2@PDA@SnPCP的催化性能的研究，考察了MnO2@PDA@SnPCP制備時(shí)多巴胺濃度、SnCl4濃度、