水溶液中磷酸鹽催化糖類脫水生成5-羥甲基糠醛.pdf

1、隨著人類經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對化石能源的需求越來越大，大量的化石能源的燃燒污染了我們所居住的環(huán)境，而且排出的二氧化碳是全球溫室效應(yīng)的主要元兇。生物質(zhì)能源是一種儲量大，可循環(huán)利用，清潔無污染的資源，在未來人類的燃料和大宗化學(xué)品供應(yīng)方面將起到重大的作用。大部分生物質(zhì)能源是植物通過光合作用由水和二氧化碳合成的糖類，它的能源來源是太陽能，因此植物生物質(zhì)能具有取之不盡、用之不竭的優(yōu)點。在生物質(zhì)能源中，儲量最大的就是纖維素能源，纖維素是葡萄糖經(jīng)過脫水作

2、用縮合的高分子化合物，研究由糖類到化學(xué)品的反應(yīng)歷程將對未來緩解能源危機(jī)具有重大的技術(shù)貢獻(xiàn)。本文主要研究了由果糖到化學(xué)中間體5-羥甲基糠醛（HMF）的催化反應(yīng)，設(shè)計并探究了在水溶液中磷酸鹽對果糖脫水制備HMF的催化效果。
　　本文從磷酸鹽催化劑與溶劑的的選擇入手，通過不同的方法探究了不同磷酸鹽催化劑的催化作用。第一種類型的磷酸鹽催化劑是由氯化鹽類和磷酸鹽直接在反應(yīng)溶液中生成的白色膠體沉淀，另一種是將上一種生成的白色催化劑再經(jīng)過過濾、

3、洗滌和真空干燥等過程制備的固體磷酸鹽，此種催化劑較少含有水分。此外，本實驗還測定了在原位反應(yīng)中，錫離子的價態(tài)，磷酸鹽的種類對果糖的催化作用。而且，磷酸鹽對蔗糖和葡萄糖等糖類的催化效果，本實驗也進(jìn)行了驗證。
　　實驗結(jié)果顯示，磷酸鹽中催化效果最好的是 SnCl4-(NH4)2HPO4催化劑，果糖脫水生成的HMF產(chǎn)率為43％，此時催化反應(yīng)條件是：反應(yīng)溫度為135 ℃,反應(yīng)時間是1 h，溶液中DMSO含量為65%。此外，由HMF產(chǎn)率隨著