木糖脫水制備糠醛的綠色工藝研究.pdf

1、木糖脫水制糠醛是酸催化反應,傳統(tǒng)的催化劑劑是液體酸,會造成設備腐蝕、產物分離困難等一系列的問題。本文采用固體酸、高溫水和離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液體酸進行反應,并將固體酸催化反應與超臨界萃取的工藝耦合起來做了初步探索,對高溫水和離子液體催化木糖制糠醛的反應工藝進行了探究,結果如下:
　　制備了SO3H-SBA-15、SO3H-G和SO3H-CNT等3種固體酸催化劑,將其應用于木糖制糠醛反應中以評價其催化效果。結果表明3種固體酸對木糖的轉

2、化率都可高達95％,但只有固體酸SO3H-SBA-15對生成糠醛的選擇性較高得到糠醛產率為69%。將固體酸SO3H-SBA-15催化木糖的反應與超臨界二氧化碳萃取耦合,得到木糖的轉化率為93%,糠醛的收率為36%。
　　高溫水是一種經濟高效環(huán)境友好的催化介質,比較高溫水和液體酸以及固體酸催化劑的催化效果,結果表明使用高溫水做催化劑可以代替液體酸和固體酸催化劑?？疾炝朔磻獪囟?反應時間,木糖初始濃度對高溫水催化木糖制糠醛反應的影響,

3、結果表明木糖初始濃度為10wt%,反應溫度200℃,反應時間3h時可得到最佳的糠醛產率78%。
　　制備了一種具有相分離特性的酸性離子液體(IL),IL同時具備了液體酸傳質效果好和固體酸易分離的優(yōu)點。使用IL催化木糖制糠醛,發(fā)現(xiàn)IL的催化效果比液體酸及固體酸要好。考察反應溫度、反應時間和催化劑劑量對木糖制糠醛反應的影響,表明催化劑劑量為n(xylose):n(IL)=5:1,反應溫度160℃,反應時間3h時可達到最高糠醛產率70%