新型多酸的设计合成及其催化纤维素水解的性能研究

发布时间：2023-05-05 18:31

　　目前为了寻找可再生资源代替化石能源,人们利用生物质能源来生产燃料和化学品减少了对化石能源的依赖性,催化可再生生物质能源,特别是非常丰富和不可食用的木质纤维素的转化是建立可持续的化学社会的关键,在生物质中纤维素作为主要成分,所以温和条件下纤维素的高效转化在生物质平衡中起着至关重要的作用。因此,设计一种高效易回收的绿色环保型非均相催化剂是非常重要的。多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)具备较强的Br?nsted酸性,在纤维素转化进程中处于举足轻重的地位。POMs的固相化是多酸研究领域的重要研究内容,将其通过固载或固化的方式构建成非均相催化剂,并可以通过改变其组成调控其酸性,满足纤维素水解串联反应的需要。为了提高产物的选择性,反应过程高效地进行,本文将以Keggin型多金属氧酸盐H3PW12O40为基础,设计合成一维棒状介孔纳米催化剂、三维纳米空心球状POMs催化剂和二维酸碱双中心薄层介孔纳米POMs复合催化剂,考察其在纤维素水解过程中的反应活性。具体内容如下:1.通过表面活性剂包裹合成具有介孔组成的[C16H33N(CH3)3]xH3-xPW12O40[(CTA)

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【学位级别】：硕士

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第一章 前言
    1.1 多金属氧酸盐
        1.1.1 多金属氧酸盐的结构
        1.1.2 多金属氧酸盐的催化性能
        1.1.3 多金属氧酸盐的应用
    1.2 生物质能源
        1.2.1 生物质能源概述
        1.2.2 纤维素转化的研究进展
        1.2.3 纤维素水解转化为葡萄糖的概述
        1.2.4 纤维素水解转化为5-羟甲基糠醛的概述
    1.3 选题目的与依据
    1.4 实验试剂及仪器
        1.4.1 实验试剂
        1.4.2 实验仪器
        1.4.3 分析方法
第二章 介孔棒状POMs在催化多糖水解方面的性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 催化剂的合成
        2.2.2 纤维素的水解反应(水相)
        2.2.3 纤维素的水解反应(双溶剂)
        2.2.4 还原糖的测定(TRS)
        2.2.5 吸附实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 催化剂的表征
        2.3.2 纤维素的水解实验
    2.4 本章小结
第三章 纳米空心球状POMs的合成及催化纤维素转化的活性探究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的合成
        3.2.2 纤维素的水解反应
        3.2.3 还原糖的测定(TRS)
        3.2.4 吸附实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 (CTA)_xH_3-xPW空心球催化剂的合成
        3.3.2 催化剂的表征
        3.3.3 纤维素的水解实验
    3.4 本章小结
第四章 石墨氮化碳(g-C₃N₄)掺杂H₃PW₁₂O₄₀(HPW/g-C₃N₄)催化纤维素水解的性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 催化剂的合成
        4.2.2 纤维素的水解反应
        4.2.3 还原糖的测定(TRS)
        4.2.4 吸附实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 HPW/g-C₃N₄(x%)催化剂的合成
        4.3.2 催化剂的表征
        4.3.3 纤维素的水解实验
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及著作情况



本文编号：3808171