固體酸的制備及其催化轉(zhuǎn)化玉米秸稈為5-羥甲基糠醛.pdf

1、隨著對環(huán)境問題和能源危機的擔(dān)憂，生物質(zhì)作為一種燃料和化學(xué)品的可再生來源受到越來越多的關(guān)注。由生物質(zhì)出發(fā)，可生產(chǎn)眾多化學(xué)產(chǎn)品，它們在化工、能源等領(lǐng)域都有十分重要的應(yīng)用。在生物質(zhì)基化學(xué)的研究中，5-羥甲基糠醛（5-HMF）作為一種非常重要的平臺化合物，得到各國研究人員的重視。
　　本文選取綠色溶劑離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽（BmimCl）為反應(yīng)溶劑，研究側(cè)重于固體酸的制備及改性，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建反應(yīng)體系，用于催化天然生物質(zhì)材料

2、玉米秸稈向5-HMF的轉(zhuǎn)化。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.以自然界廣泛存在的纖維素和玉米秸稈為原材料，通過水熱碳化及后續(xù)磺化處理過程制備固體酸催化劑，分別命名為 CSS和 HCSS。運用掃描電子顯微鏡、元素分析儀、傅里葉紅外光譜儀等儀器對制備的固體酸催化劑進(jìn)行分析測定，結(jié)果顯示CSS和HCSS表面含有-SO3H、-COOH和-OH等官能團(tuán)。之后，分別以CSS和HCSS為催化劑，離子液體BmimCl為溶劑構(gòu)建反應(yīng)體系，系統(tǒng)考察了反應(yīng)溫

3、度、底物濃度、催化劑用量等因素對玉米秸稈轉(zhuǎn)化為5-HMF的影響。對實驗條件進(jìn)行優(yōu)化后，CSS催化玉米秸稈轉(zhuǎn)化為5-HMF的產(chǎn)率為48.03％；HCSS催化玉米秸稈轉(zhuǎn)化為5-HMF的產(chǎn)率可達(dá)44.11%。
　　2.強酸性離子交換樹脂NKC-9作為一種固體酸催化劑，在眾多酸催化反應(yīng)中得到廣泛應(yīng)用。但是強酸性離子交換樹脂也有其固有的缺點——溫度耐受性差，以其為催化劑的多數(shù)反應(yīng)都是在較低溫度下進(jìn)行。為提高其溫度耐受性，本文基于生物質(zhì)水熱碳