功能化離子液體催化纖維素制備糠醛類化合物的實驗研究.pdf

1、隨著化石等不可再生能源的不斷消耗，能源危機時刻威脅著人類的生存和發(fā)展，燃燒化石能源帶來的環(huán)境污染也是當今社會關注的問題。如何去解決能源問題并保護環(huán)境，要求著人們?nèi)ラ_發(fā)替代化石能源的可再生資源。
　　生物質資源在自然界中廣泛存在，是地球上最豐富的的可再生資源，目前受到極大的關注。利用纖維素可以制備5-羥甲基糠醛和糠醛是生物質轉化利用的重要途徑。5-羥甲基糠醛和糠醛是重要的化工中間體，可以合成多種新的化合物，隨著科學技術進步，生物質資

2、源將為未來社會提供重要的能源和原料。
　　本文首先以微晶纖維素為原料，使用三種離子液體考察對微晶纖維素的溶解性，選取最合適的一種離子液體[BMIM]Cl溶解纖維素，催化制備5-羥甲基糠醛和糠醛。考察了催化劑用量，反應時間，反應溫度和物料配比等因素對5-羥甲基糠醛和糠醛得率的影響，并且確定最佳反應條件為n（催化劑）∶n（微晶纖維素）=6∶100，反應溫度140℃，反應時間3h，w（離子液體）∶w（微晶纖維素）=10∶1，在此條件下5

3、-羥甲基糠醛和糠醛得率分別是26.6％和6.12％。
　　本文還進一步以納米纖維素為原料，離子液體[BMIM]Cl為溶劑，催化制備5-羥甲基糠醛和糠醛?？疾炝舜呋瘎┯昧?，反應時間，反應溫度和物料配比等因素對5-羥甲基糠醛和糠醛得率的影響，并且確定最佳反應條件為n（催化劑）∶n（納晶纖維素）=6∶100，反應溫度140℃，反應時間2h，w（離子液體）∶w（納晶纖維素）=10∶1.25，此時5-羥甲基糠醛和糠醛得率分別為28.3％和6

4、.64％。
　　本文最后一章對纖維素催化制備5-羥甲基糠醛做動力學研究，研究結果:160℃條件下，纖維素水解速率常數(shù)K1=0.0159 min-1，葡萄糖轉化為5-羥甲基糠醛的速率常數(shù)K2=0.0006 min-1。170℃條件下，纖維素水解速率常數(shù)K1=0.0195min-1，葡萄糖轉化為5-羥甲基糠醛的速率常數(shù)K2=0.0012 min-1。纖維素水解成葡萄糖的活化能E1=32.548KJ/(mol·K)，葡萄糖轉化為5-羥甲