雙功能固體酸催化葡萄糖制備乙酰丙酸甲酯的研究.pdf

1、隨著化石資源的日益消耗，以及使用化石資源帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題日趨嚴(yán)重，尋找能夠替代化石資源的可再生資源的任務(wù)迫在眉睫。生物質(zhì)資源是替代化石資源較為理想的選擇。從生物質(zhì)資源可以制備多種化學(xué)品，乙酰丙酸酯是一類重要的平臺(tái)有機(jī)化合物，生物質(zhì)直接醇解法已成為制備乙酰丙酸酯的主要方法。沸石分子篩具有高比表面積和豐富的孔結(jié)構(gòu)，是最具有應(yīng)用前景的糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)固體催化劑。本論文主要研究了沸石分子篩催化葡萄糖制備乙酰丙酸甲酯（MLE），通過(guò)調(diào)變催化劑的酸性與孔結(jié)

2、構(gòu)，高選擇性地生成MLE。
　　本論文首先考察了多級(jí)孔HUSY分子篩在葡萄糖合成MLE反應(yīng)中的催化性能。采用不同濃度硝酸處理HUSY，調(diào)控分子篩的中孔量，制備多級(jí)孔分子篩，并對(duì)樣品進(jìn)行了XRD、FTIR、XRF、N2物理吸附和NH3-TPD等表征。結(jié)果顯示，低濃度硝酸主要脫除HUSY分子篩中的非骨架鋁碎片，介孔數(shù)量增加，酸量略微降低；高濃度硝酸，脫除的是骨架鋁和非骨架鋁物種，酸量明顯減少。0.2 M硝酸處理的HUSY分子篩催化性能

3、最好，180 oC，反應(yīng)20 h，MLE收率達(dá)到54％。該催化劑循環(huán)使用五次后，仍有較好的催化活性。
　　采用固體Lewis酸和Br?nsted酸組成的催化體系催化葡萄糖制備MLE，發(fā)現(xiàn)Sn-Beta和SO42-/ZrO2協(xié)同催化表現(xiàn)了最高的催化活性。對(duì)固體酸SO42-/ZrO2制備條件進(jìn)行了優(yōu)化，就催化葡萄糖制備MLE反應(yīng)而言，浸漬硫酸濃度為1 M、焙燒溫度為475 oC的SO42-/ZrO2表現(xiàn)出了最好的催化活性。nLewis