纖維素加氫催化劑的制備及性能研究.pdf

1、纖維素是自然界中最豐富的生物質資源，有效的將纖維素轉化為燃料或者小分子化學品，是目前纖維素轉化方面的熱點問題。纖維素在高溫水中“一鍋法”水解加氫，生產山梨醇、甘露醇、乙二醇和丙二醇等重要化學平臺分子，是利用纖維素的綠色高效的方法之一。
　　山梨醇是一種用途廣泛的精細化學品和重要化學平臺分子，可以用作甜味劑、藥品的濕潤劑和穩(wěn)定劑等，還是制備維生素C、丙二醇、合成樹脂等的重要原料。纖維素水解加氫產物復雜，導致單一目標產物的收率較低。因

2、此，如何協(xié)調纖維素水解反應與催化加氫反應，獲得高收率的山梨醇是纖維素轉化利用的關鍵。
　　本文研究了一系列負載在介孔分子篩上的PtNi催化劑催化纖維素加氫反應，在加入壓縮二氧化碳后，纖維素選擇性地轉化成山梨醇。壓縮二氧化碳有膨脹作用，在水中可以生成碳酸，不但可以降低纖維素的結晶度，還可以促進纖維素的水解。以在高溫水中纖維素分解的中間產物葡萄糖、果糖、山梨醇等為反應物，進行加氫反應，闡明了壓縮二氧化碳有利于纖維素選擇性生成山梨醇的原

3、因。壓縮CO2不但抑制了葡萄糖向果糖的異構化，而且抑制了山梨醇向甘露醇的轉化和山梨醇的氫解，另外對山梨醇的脫氫產物分布沒有影響。
　　在245℃時，加入壓縮二氧化碳反應2h后，山梨醇的最高產率為53.2％。通過X射線光電子能譜表征說明Ni物種是與載體中晶格氧發(fā)生強相互作用，進而導致難以完全被氫氣還原。N2物理吸附等溫線證實了載體同時包含微孔和介孔結構。X射線衍射圖譜上沒有金屬Pt的衍射峰，說明催化劑上沒有Pt的大顆粒生成。程序升溫