生物質(zhì)基小分子5-羥甲基糠醛的選擇性氧化研究.pdf

1、生物質(zhì)基小分子5-羥甲基糠醛（HMF）的選擇性氧化是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用的重要反應(yīng)，近年來已逐漸成為催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文中，分別考察了多相負(fù)載型金屬催化劑和勻相銅鹽催化體系對HMF氧化的催化性能，使用不同氧化劑實現(xiàn)了2，5-呋喃二甲醛(DFF)的高效、高選擇性合成過程，且反應(yīng)條件較溫和，有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。
　　首先，論文研究了負(fù)載型金屬催化劑在HMF選擇性氧化中的催化性能?？疾斓慕饘俅呋瘎┲饕氢挻呋瘎?，包括Co/TiO2，

2、Co/SiO2， Co/Al2O3， Co/ZnO，分別對其做了XRD、BET、 FTIR、 TEM等物理表征，并進(jìn)一步考察了催化反應(yīng)活性；研究發(fā)現(xiàn)，以叔丁基過氧化氫（t-BuOOH）為氧化劑，在80 oC時反應(yīng)5 h以后,催化劑Co/TiO2具有很高的催化活性，原料HMF轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物DFF選擇性分別可達(dá)90.5％和99.0％；進(jìn)而考察了反應(yīng)溶劑、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度和氧化劑對催化效果的影響。并且，鈷催化劑（Co/TiO2）可以循環(huán)使用5

3、次而不會出現(xiàn)催化效果的明顯降低，表明該固體催化劑在反應(yīng)中可以保持較好的穩(wěn)定性。
　　另外，論文還設(shè)計并開發(fā)了包含銅鹽和氮氧自由基雙組分的勻相催化體系。研究表明，以氧氣為氧源，使用碘化亞銅（CuI）和1-羥基-苯并-三氮唑（HBT）組成的催化劑可以有效地催化HMF選擇性氧化制備DFF的反應(yīng)，在合適反應(yīng)條件下，該反應(yīng)可以獲得93.2％的DFF收率。并且，還考察了不同的多種銅鹽(CuBr, CuBr2, CuCl, CuCl2等)的催化