钒基催化剂催化氧气氧化生物质制备含氧化学品的研究

发布时间：2021-08-30 07:25

　　随着化石能源的日益衰竭以及利用过程中引起的环境污染问题日益严重,开发可再生的生物质能源替代化石能源,由其转化制备高附加值的化学品有重要意义。本课题以生物质的高值利用为目标,以可溶性糖、纤维素、木质素和天然生物质玉米芯为研究对象,将酸水解、金属催化与氧气氧化相结合,研究了生物质在高温水中转化为具有高附加值含氧化学品的反应。通过设计新型催化体系,对生物质的选择性氧化进行研究,确定了反应中的关键转化途径,构建了生物质转化为含氧化学品的工艺方法,并对反应过程中的核心技术和理论问题进行了较为系统的研究。主要的研究内容及结论如下:1.H5PV2Mo10O40-H2SO4水溶液体系催化氧气氧化纤维素制备甲酸的研究:以H5PV2Mo10O40为催化剂,以H2SO4为添加物,研究了 pH值对催化氧化纤维素制备甲酸的影响,通过H2SO4调节pH由1.79降低至0.56,纤维素转化率由60%升高至100%,甲酸收率由28%升高至61%（碳收率）;探究了 pH值对催化剂的影响,发现pH值的降低有利于促进催化剂H5PV2Mo10O40质子化和解离,从而提高催化剂电子亲和力和体系氧化还原能力;探索了 pH值对纤维... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－３葡萄糖在６当量的Ｈ５ＰＶｖ２Ｍｏ１（）０４（）作用下Ｃ－Ｃ键断裂生成甲酸的反应??

京普析通用的ＴＵ－１９０１，对合成的杂多酸催化剂结构进行确定和分析。所用的Ｘ射线??衍射分析仪为日本理学公司的ＵＷｍａｌｌｌ，对合成的杂多酸催化剂结构进行表征。对催??化剂结构的表征如图２－１至３所示，与文献一致。??Ｉ八ｊ??４０００?３５００?３０００?２５００?２０００?１５００?１０００?５００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ／ｃｍ＂１??图２－１催化剂Ｈ５ＰＶ２Ｍ〇１Ｑ０４〇的红外特征谱图。??Ｆｉｇ．?２－１?ＦＴＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?Ｈ５ＰＶ２Ｍ０１０Ｏ４０．??１８??

图?２－３?催化剂?Ｈ５ＰＶ２Ｍ〇１（）０４〇?的?ＵＶ－ｖｉｓ?谱图。??Ｆｉｇ．?２－３?ＵＶ－ｖｉｓ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ｏｆ?Ｈ５ＰＶ２Ｍ０１０Ｏ４０．??Ｈ下催化剂溶液进行了?５１Ｖ?ＮＭＲ表征来观察添加不同量硫酸后溶化。所用的核磁共振波谱仪为ＢｒｕｋｅｒＡＶＩＩＩ?４００，取０．５?ｃｍ３样品细管锁场，扫描频率１０５．２?ＭＨｚ，频谱宽度５８．６?ｋＨｚ，采集时间１２８。Ｖ的化学位移以Ｖ０Ｃ１３外标法进行定位，对杂多酸溶液钒不同ｐＨ下催化剂溶液进行了循环伏安表征来观察添加不同量硫力的变化。所用的电化学工作站为上海辰华ＣＨＩ６６０Ｄ，测量在三碳工作电极，Ｐｔ丝对电极和甘汞参比电极。扫描速度是５０?ｍＶ／ｓ，原能力进行分析。??１９??

【参考文献】：
期刊论文
[1]乙酸生产技术研究进展及市场分析[J]. 张丽平.  石油化工技术与经济. 2016(01)
[2]国内外乙酸生产消费现状及市场分析[J]. 崔小明.  石油化工技术与经济. 2014(05)
[3]从《世界能源统计年鉴》看世界能源供需变化[J]. 王宏峰.  能源研究与利用. 2013(04)
[4]甲酸用途与生产的研究进展[J]. 张敏,周婧斐,沈峥,周雪飞,张亚雷,陈杰.  安徽农业科学. 2012(01)
[5]掺杂Fe作为第二种金属组分的V-HMS催化剂的苯羟基化反应（英文）[J]. 冯素姣,岳斌,汪玉,叶林,贺鹤勇.  物理化学学报. 2011(12)
[6]直接甲酸燃料电池的研究进展[J]. 沈娟章,杨改秀,唐亚文,陆天虹.  应用化学. 2010(08)
[7]甲缩醛合成工艺研究进展[J]. 颜康,乔旭,陈群.  化工进展. 2010(06)
[8]甲酸生产工艺技术及应用[J]. 宁忠培,戴志谦,李天文,林朝阳,永桃,周国成.  化学工程师. 2009(04)
[9]间苯二甲酸制备高性能醇酸树脂[J]. 吴晓聪,冯宇川,刘柏根.  江西化工. 2006(04)
[10]间苯二甲酸生产技术及应用[J]. 张国钢,朱春英,李军良,马友光.  合成纤维工业. 2005(04)



本文编号：3372344