在新型DES中氧化糠醛制备马来酸和富马酸

发布时间：2020-08-29 07:21

　　 进入21世纪以来,能源危机已成为一个不容置疑的问题。对于人类的生存和发展而言,化石能源有着非常重要的影响,国家的工业,经济,科技,民生等诸多领域离不开化石能源的支撑。但化石能源属于不可再生资源,会随着人类不断地开采而渐渐枯竭。虽然近年来有新的油田,天然气资源被探明,但对于人类社会巨大的能源消耗能力而言,依旧显得杯水车薪。同时,大量的化石能源被消耗还导致了各种环境问题,包括化石能源利用时产生的各种有害气体对环境的污染,以及目前最重要的问题—温室效应。由化石能源燃烧产生的巨量二氧化碳,使全球气温不断上升,导致各种极端天气,海平面上升,威胁沿海国家的国土安全。因此开发新能源,逐步取代化石能源在能源消耗结构中的比重,实现可持续发展是迫在眉睫的任务。其中,新能源中的生物质能源具有极其广阔的应用前景。生物质能源具有体量和产量,分布均庞大的优点,其本质上来源于太阳能。以生物质资源转化得到有机原料最为引人瞩目。本文主要介绍了在新型DES中,氧化糠醛得到马来酸和富马酸的研究成果。第一章介绍了糠醛的来源于生物质,可由木糖脱水获得,以及糠醛的重要应用。以及深共晶溶剂(DES)的来源,制备,性质和应用。DES具有良好的生物相容性,和优异的化学反应性能,制取方便,成分主要来源于生物质资源,且对环境友好。第二章则讲述了以双氧水作为氧化剂,以草酸和氯化胆碱组成的DES为溶剂,在温和条件下将糠醛高效率地转化为马来酸和富马酸的实验。探究了DES组成和比例,氧化剂的加入量,水含量,反应温度,反应时间这些因素对反应结果的影响。最后讨论了反应的机理,以及该反应的扩展:初步探究了以单糖为原料,通过糠醛和HMF路径制备马来酸和富马酸的实验。第三章考虑了双氧水作为氧化剂的缺点,尝试用氯酸钠这种固体氧化剂氧化糠醛,制备马来酸。探究DES的组成,催化剂的种类等因素对反应结果的影响。
【学位单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ225.152

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本文编号：2808252