Ni基类水滑石氧化物及其复合材料催化5-羟甲基糠醛加氢性能研究
发布时间：2021-10-29 16:53
随着不可再生石油基能源储备的迅速枯竭以及温室气体排放量增加和日益严重的环境污染问题,丰富而低成本的可再生能源,作为可持续地生产液体燃料和化学品的一个有前途的替代品,在工业界和学术界都引起了越来越多的关注。其中,源自不可食用的木质纤维素的5-羟甲基糠醛（HMF）是衍生自碳水化合物通过糖的酸性条件下水解而产生的产品,被认为是制造高附加值化学品和生物燃料中最具潜力的生物质基的平台分子之一。在HMF的所有重要衍生物中,特别是HMF进一步氢解产生的2,5-二甲基呋喃（DMF）,具有高沸点,高能量含量和高附加辛烷值及低挥发性等出色性能,已被确定为一种可以代替乙醇的生物质衍生液体燃料。因此开发一种将HMF转化为DMF的高效的催化剂变得越来越重要。层状双金属氢氧化物（LDH）由于其酸碱性、稳定性、阴阳离子的可调换性等特点被用作催化剂载体以及前驱体,而其煅烧后衍生的混合金属氧化物（MMO）因其具高比表面,记忆效应,热稳定性等优良特性在催化领域备受关注,近年来以Co、Ni、Al等过渡金属制备的LDH催化材料更得到研究者青睐。本文以尿素水热法制备的LDH为前驱体,研究类水滑石氧化物及氧化物与钴卟啉复合后对5...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-羟甲基糠醛的结构式
Ni基类水滑石氧化物及其复合材料催化5-羟甲基糠醛加氢性能研究4图22,5-二甲基呋喃的结构式Fig.2Thestructureof2,5-dimethylfuran近年，DMF因其优越的理化性质被广泛研究。与目前大量生产的生物燃料乙醇相比较，DMF不溶于水且具有更高的沸点，便于运输和储存，同时DMF有较高的辛烷值及能量密度，与汽油相比更为接近（如表2所示），因此DMF是一种可被应用于交通的理想液体燃料。表2DMF和乙醇与汽油的性质比较Table2.ComparisonofthepropertiesofDMF,ethanolandgasoline项目汽油DMF乙醇相对分子量100-10596.1346.07液体密度744.6889.7790.9沸点96.393.077.3辛烷值90-100119110水溶性不溶不溶易溶1.1.35-羟甲基糠醛转化为2,5－二甲基呋喃的途径HMF因具有多功能性的官能团，在其还原的过程中除生成DMF以外，还会得到其他不同程度的副产物。如图3所示，HMF加氢制备DMF主要有三个步骤:首先HMF的羟基加氢脱水得到5-甲基糠醛(5-MF)或者HMF中的羰基选择性加氢生成2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)，然后5-MF进一步选择性加氢以及BHMF加氢脱水都生成5-甲基-2-呋喃甲醇(MFA)，最后MFA加氢脱水获得目标产物2,5-二甲基呋喃(DMF)。然而2,5-二甲基呋喃过度加氢会产生2,5-己二酮，糠醇(FA)和2-己醇(HOL)等副产物。图3HMF加氢至DMF可能的反应途径Fig.3ThepossiblereactionpathwayofhydrogenationofHMFintoDMF
Ni基类水滑石氧化物及其复合材料催化5-羟甲基糠醛加氢性能研究4图22,5-二甲基呋喃的结构式Fig.2Thestructureof2,5-dimethylfuran近年，DMF因其优越的理化性质被广泛研究。与目前大量生产的生物燃料乙醇相比较，DMF不溶于水且具有更高的沸点，便于运输和储存，同时DMF有较高的辛烷值及能量密度，与汽油相比更为接近（如表2所示），因此DMF是一种可被应用于交通的理想液体燃料。表2DMF和乙醇与汽油的性质比较Table2.ComparisonofthepropertiesofDMF,ethanolandgasoline项目汽油DMF乙醇相对分子量100-10596.1346.07液体密度744.6889.7790.9沸点96.393.077.3辛烷值90-100119110水溶性不溶不溶易溶1.1.35-羟甲基糠醛转化为2,5－二甲基呋喃的途径HMF因具有多功能性的官能团，在其还原的过程中除生成DMF以外，还会得到其他不同程度的副产物。如图3所示，HMF加氢制备DMF主要有三个步骤:首先HMF的羟基加氢脱水得到5-甲基糠醛(5-MF)或者HMF中的羰基选择性加氢生成2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)，然后5-MF进一步选择性加氢以及BHMF加氢脱水都生成5-甲基-2-呋喃甲醇(MFA)，最后MFA加氢脱水获得目标产物2,5-二甲基呋喃(DMF)。然而2,5-二甲基呋喃过度加氢会产生2,5-己二酮，糠醇(FA)和2-己醇(HOL)等副产物。图3HMF加氢至DMF可能的反应途径Fig.3ThepossiblereactionpathwayofhydrogenationofHMFintoDMF
本文编号：3465024
【文章来源】：山东农业大学山东省
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-羟甲基糠醛的结构式
Ni基类水滑石氧化物及其复合材料催化5-羟甲基糠醛加氢性能研究4图22,5-二甲基呋喃的结构式Fig.2Thestructureof2,5-dimethylfuran近年，DMF因其优越的理化性质被广泛研究。与目前大量生产的生物燃料乙醇相比较，DMF不溶于水且具有更高的沸点，便于运输和储存，同时DMF有较高的辛烷值及能量密度，与汽油相比更为接近（如表2所示），因此DMF是一种可被应用于交通的理想液体燃料。表2DMF和乙醇与汽油的性质比较Table2.ComparisonofthepropertiesofDMF,ethanolandgasoline项目汽油DMF乙醇相对分子量100-10596.1346.07液体密度744.6889.7790.9沸点96.393.077.3辛烷值90-100119110水溶性不溶不溶易溶1.1.35-羟甲基糠醛转化为2,5－二甲基呋喃的途径HMF因具有多功能性的官能团，在其还原的过程中除生成DMF以外，还会得到其他不同程度的副产物。如图3所示，HMF加氢制备DMF主要有三个步骤:首先HMF的羟基加氢脱水得到5-甲基糠醛(5-MF)或者HMF中的羰基选择性加氢生成2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)，然后5-MF进一步选择性加氢以及BHMF加氢脱水都生成5-甲基-2-呋喃甲醇(MFA)，最后MFA加氢脱水获得目标产物2,5-二甲基呋喃(DMF)。然而2,5-二甲基呋喃过度加氢会产生2,5-己二酮，糠醇(FA)和2-己醇(HOL)等副产物。图3HMF加氢至DMF可能的反应途径Fig.3ThepossiblereactionpathwayofhydrogenationofHMFintoDMF
Ni基类水滑石氧化物及其复合材料催化5-羟甲基糠醛加氢性能研究4图22,5-二甲基呋喃的结构式Fig.2Thestructureof2,5-dimethylfuran近年，DMF因其优越的理化性质被广泛研究。与目前大量生产的生物燃料乙醇相比较，DMF不溶于水且具有更高的沸点，便于运输和储存，同时DMF有较高的辛烷值及能量密度，与汽油相比更为接近（如表2所示），因此DMF是一种可被应用于交通的理想液体燃料。表2DMF和乙醇与汽油的性质比较Table2.ComparisonofthepropertiesofDMF,ethanolandgasoline项目汽油DMF乙醇相对分子量100-10596.1346.07液体密度744.6889.7790.9沸点96.393.077.3辛烷值90-100119110水溶性不溶不溶易溶1.1.35-羟甲基糠醛转化为2,5－二甲基呋喃的途径HMF因具有多功能性的官能团，在其还原的过程中除生成DMF以外，还会得到其他不同程度的副产物。如图3所示，HMF加氢制备DMF主要有三个步骤:首先HMF的羟基加氢脱水得到5-甲基糠醛(5-MF)或者HMF中的羰基选择性加氢生成2,5-二羟甲基呋喃(BHMF)，然后5-MF进一步选择性加氢以及BHMF加氢脱水都生成5-甲基-2-呋喃甲醇(MFA)，最后MFA加氢脱水获得目标产物2,5-二甲基呋喃(DMF)。然而2,5-二甲基呋喃过度加氢会产生2,5-己二酮，糠醇(FA)和2-己醇(HOL)等副产物。图3HMF加氢至DMF可能的反应途径Fig.3ThepossiblereactionpathwayofhydrogenationofHMFintoDMF
本文编号：3465024
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