基于生物質(zhì)催化制備5-羥甲基糠醛及其衍生物的研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重和化石燃料儲量的遞減，尋找綠色可再生資源代替化石資源已經(jīng)成為人類關(guān)注的焦點。生物質(zhì)是一種來源廣泛、污染性低、可再生能源。從生物質(zhì)出發(fā)制備新型平臺化合物來代替化石資源產(chǎn)物，引起越來越多的關(guān)注。5-羥甲基糠醛（5-HMF）是一種由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備的具有廣泛應(yīng)用的平臺化合物，催化氧化5-HMF可制備5-羥甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA)、2，5-呋喃二甲酸(FDCA)等具有高附加價值的化合物。
　　本課題首先以5-H

2、MF的氧化產(chǎn)物FDCA為催化劑在離子液體中催化生物質(zhì)制備5-HMF。通過考察反應(yīng)溫度、時間等實驗參數(shù)篩選出最佳反應(yīng)條件。在100℃反應(yīng)4h后，F(xiàn)DCA催化果糖脫水得到5-HMF產(chǎn)率91.7％。同時以低毒性金屬氯化物L(fēng)iCl和ZnCl2作為助催化劑和FDCA共同催化葡萄糖脫水制備5-HMF。離子液體和FDCA的協(xié)同作用促進(jìn)了生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，與傳統(tǒng)催化劑相比較，F(xiàn)DCA提高了5-HMF的選擇性。
　　其次，合成了氧化鋅、氧化銅、二氧化錫

3、、四氧化三鐵、三氧化二鐵、四氧化三鉆納米級金屬氧化物。利用FT-IR、XRD和透射電鏡等設(shè)備對制備的金屬氧化物進(jìn)行了表征。利用納米金屬氧化物作為催化劑雙氧水作為氧化劑考察了5-HMF催化氧化的反應(yīng)路徑。利用高效液相色譜對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了定性定量分析發(fā)現(xiàn)主要產(chǎn)物為HMFCA、FDCA、2，5-二羥甲基呋喃(DHMF)。
　　為進(jìn)一步提高產(chǎn)物HMFCA和FDCA的產(chǎn)率，制備了可回收再利用的磁性Fe3O4@SiO2-NH2-Au納米催化劑