生物质基5-羟甲基糠醛催化氢化制备呋喃类化合物的研究

发布时间：2023-04-19 18:56

　　近年来,生物质被认为是自然界中唯一可代替化石资源用于生产液体燃料和化学品的可再生资源。因此,生物质衍生碳水化合物转化为5-羟甲基糠醛,进一步制备高价值呋喃类化合物2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃吸引了科研工作者们极大的关注。根据国内外最新研究进展以及5-羟甲基糠醛制备2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃在生产中存在的问题,本论文从绿色化学和经济安全的角度出发,探究合成绿色、高效、低成本和稳定的催化剂体系,用于生物质衍生物5-羟甲基糠醛的原位氢化反应。在本论文中,针对5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-二羟甲基呋喃的反应,采用炭化-浸渍法成功制备了炭化蔗渣负载铜、锌催化剂(Cu、Zn/CSD)。利用多种表征手段对催化剂结构性质进行了分析,并考察了不同反应条件对催化剂性能的影响以及催化剂的重复使用效果。结果显示:活性金属Cu、Zn很好地负载在炭化蔗渣(CSD)载体表面,且分布较为均匀。在乙醇溶剂为氢供体,Cu:Zn比为2:1,反应温度为160°C,反应时间为1.5 h的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率为86.5%,2,5-二羟甲基呋喃的得率为82.5%。催化剂的重复使用性能较好,重...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质资源概述
        1.2.1 生物质的概念及组分
        1.2.2 生物质的转化利用技术
    1.3 5-羟甲基糠醛的物化性质和制备方法
        1.3.1 5-羟甲基糠醛的物化性质
        1.3.2 5-羟甲基糠醛的制备方法
    1.4 2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃概述
    1.5 5-羟甲基糠醛选择性氢化制备2,5-二羟甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃的研究
        1.5.1 氢供体的选择
        1.5.2 活性金属的选择
        1.5.3 其他影响因素
    1.6 本论文的选题意义及研究内容
        1.6.1 选题背景及意义
        1.6.2 本论文的研究内容
第二章 炭化蔗渣负载金属协同催化5-羟甲基糠醛制备2,5-二羟甲基呋喃
    2.1 概述
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 催化剂的制备
        2.2.3 催化剂的表征
        2.2.4 5-羟甲基糠醛原位氢化制备2,5-二羟甲基呋喃
        2.2.5 产物分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂的表征
        2.3.2 5-羟甲基糠醛制备2,5-二羟甲基呋喃的结果与讨论
    2.4 本章小结
第三章 负载型NI/MCM-41催化5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃
    3.1 概述
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 催化剂的制备
        3.2.3 负载型Ni/MCM-41催化剂的表征
        3.2.4 5-羟甲基糠醛原位氢化制备2,5-二甲基呋喃
        3.2.5 产物分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 负载型Ni/MCM-41催化剂的表征
        3.3.2 5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 原位合成法制备镍基MCM-41催化5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃
    4.1 概述
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 催化剂的制备
        4.2.3 原位合成型Ni-MCM-41催化剂的表征
        4.2.4 5-羟甲基糠醛原位氢化制备2,5-二甲基呋喃
        4.2.5 产物分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 原位合成型Ni-MCM-41催化剂的表征
        4.3.2 5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲基呋喃的结果与讨论
    4.4 本章小结
结论与展望
    1、全文主要结论
    2、本论文的创新之处
    3、对未来工作的展望与建议
参考文献
附录
    附录1 试剂和材料详细信息
    附录2 仪器详细信息
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3794027