磷钨酸负载分子筛催化果糖制5-羟甲基糠醛的研究

以分子筛ZSM-5为载体、磷钨酸(TPA)为活性组分,采用浸渍法制备磷钨酸负载分子筛催化剂(TPA/ZSM-5),研究其对果糖脱水过程的影响,以实现5-羟甲基糠醛(5-HFM)绿色化、低成本制备。利用XRD、BET对催化剂的结构、比表面积、孔径、孔容进行表征,并考察了反应温度、反应时间、催化剂质量对5-羟甲基糠醛收率的影响。结果表明,TPA/ZSM-5具有较好的分散度及催化活性,当果糖质量为5 g、反应温度为140℃、反应时间为2 h、催化剂质量为0.5 g时,5-HFM的收率为77.62%。     

响应面法优化分子筛负载磷钨酸催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛工艺

为探讨分子筛负载磷钨酸催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-H MF)的最佳工艺条件,以5-HMF收率为响应值,反应温度、反应时间及催化剂用量为响应变量,运用响应面法的Box-Behnken实验确定了果糖脱水制备5-HMF的最佳工艺条件.结果表明最佳工艺条件为反应温度140.4℃、反应时间2.04 h、催化剂用量0.42...     

催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响

果糖脱水降解为5-羟甲基糠醛是生物质资源综合利用的研究热点。以AlCl₃为催化剂,考察反应条件对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的影响,重点研究不同无机酸对AlCl₃催化果糖降解生成5-羟甲基糠醛反应的影响。以AlCl₃和无机酸为共催化剂,考察在不同溶剂（1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、2-甲基亚砜）、反应温度和硫酸与磷酸质量比（1∶2、2∶3、3∶2、2∶1）条件下对果糖脱水降解制5-羟甲基糠醛的影响。结果表明,以温和的N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在反应温度120 ℃、AlCl₃用量为7.5 mmol、硫酸为20 mmol·L^-1和磷酸为30 mmol·L^-1共催化剂条件下,5-羟甲基糠醛收率达92.1%。     

磁性碳质材料催化糖类制备5-羟甲基糠醛和5-乙氧基甲基糠醛的研究

制备了一种磺酸化的磁性碳质固体酸催化剂PCM-SO_3H,用于催化糖类制备液态生物燃料5-乙氧基甲基糠醛(EMF),考察了二甲亚砜在溶剂中的含量对糖类转化和产物分布的影响。结果表明,该催化剂不仅能催化5-羟甲基糠醛(HMF)的醚化,EMF产率高达85.6%,也能在乙醇-二甲亚砜双溶剂体系下一锅法催化果糖制备EMF,反应温度100℃,反应时间10 h,催化剂加入量45 mg,溶剂(DMSO 1.5 m L和乙醇3.5 m L)时,EMF的收率达61.8%。反应结束后,该催化剂可以在外部磁场条件下从反应混合物中重新获得,且重复使用多次依然保持高的活性。     

磁性碳质材料催化糖类制备5-羟甲基糠醛和5-乙氧基甲基糠醛的研究

制备了一种磺酸化的磁性碳质固体酸催化剂PCM-SO_3H,用于催化糖类制备液态生物燃料5-乙氧基甲基糠醛(EMF),考察了二甲亚砜在溶剂中的含量对糖类转化和产物分布的影响。结果表明,该催化剂不仅能催化5-羟甲基糠醛(HMF)的醚化,EMF产率高达85.6%,也能在乙醇-二甲亚砜双溶剂体系下一锅法催化果糖制备EMF,反应温度100℃,反应时间10 h,催化剂加入量45 mg,溶剂(DMSO 1.5 m L和乙醇3.5 m L)时,EMF的收率达61.8%。反应结束后,该催化剂可以在外部磁场条件下从反应混合物中重新获得,且重复使用多次依然保持高的活性。     

金属离子改性分子筛催化葡萄糖生成5-羟甲基糠醛

在[EMIM]Br离子液体系中,研究了不同金属离子改性的分子筛及CrCl3改性的不同结构分子筛催化葡萄糖制5-羟甲基糠醛(HMF)的反应性能,发现Cr-Beta分子筛催化性能最佳.考察了反应温度、反应时间、催化剂用量等因素对HMF收率的影响.结果表明在反应温度130℃、时间为60 min、m(离子液):m(葡萄糖):m(催化剂)=50:5:1(质量比)的条件下,HMF的收率可以达到35%以上.     

5-羟甲基糠醛合成的初步研究

5-羟甲基糠醛是一种重要的生物基材料单体,具有非常广泛的应用价值。以果糖为原料制备5-羟甲基糠醛,考查了反应时间和反应温度对产品收率的影响,并对反应结果进行了讨论。     

糖类脱水生成5-羟甲基糠醛的研究进展

概括了利用生物质资源制备5-羟甲基糠醛的理论依据和现实意义;综述了5-羟甲基糠醛的制备方法及研究进展,重点讨论了制备过程中所用催化剂的发展。     

固体酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了以二甲基亚砜为溶剂、TiO_2-SiO_2为催化剂催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMP)的反应,分别考察了不同摩尔比TiO_2-SiO_2催化剂、反应时间、催化剂用量、果糖添加量等工艺参数对果糖脱水制备HMF催化活性的影响.在TiO_2-SiO_2作为催化剂、150℃和反应3 h的条件下,5-羟甲基糠醛的收率可达83.8%.     

Catalytic conversion of fructose into furans using FeCl3 as catalyst

Conversion of fructose into furan derivates 5-hydroxymethylfurfural (HMF) and 5-ethoxymethylfurfural (EMF) was performed in ethanol-[Bmim]Cl solvent systems, catalyzed by FeCl₃. HMF was obtained in a high yield of 90.8% for 4 h at 100 °C in 1-butyl-3-methylimidazole chloride ([Bmim]Cl). The ratio of [Bmim]Cl to ethanol showed a remarkable effect on the yields of HMF and EMF. The maximum EMF yield of 30.1% was obtained in a mixed solvent of [Bmim]Cl (0.5 g) and ethanol (4.5 g). On the meanwhile, HMF was obtained in a yield of 60.3%.     

Postsynthetic acid modification of amino-tagged metal-organic frameworks: Structure-functionrelationship for catalytic 5-hydroxymethylfurfural synthesis

Developing an efficient and selective catalyst for the dehydration of fructose to 5-hydroxymethylfurfural(HMF) is significant for biomass conversion. Herein, a metal-organic framework(MOF) with acidity and strong hydrophobicity is first reported by the condensation of amino-tagged MOFs with mercapto carboxylic acids and subsequent oxidation. The hydrophobic acidic MOFs possess acid densities ranging from 0.2-1.0 mmol·g^-1, H₂O contact angles of 114°-125°, and specific surfac...     

Catalytical conversion of fructose and glucose into 5-hydroxymethylfurfural in hot compressed water by microwave heating

Production of 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) from glucose and fructose catalyzed by TiO₂ and ZrO₂ under microwave irradiation was studied. For the case of TiO₂ used in the fructose reaction, 5-HMF yield was 38.1% for a fructose conversion of 83.6% for 5 min reaction time. A 5-HMF yield of 30.5% for a fructose conversion of 65% was obtained for 5 min reaction time in the presence of ZrO₂. The ZrO₂ was found to promote isomerization of glucose to fructose, in which the selectivity of fructose from glucose became higher than 60% for about 50% glucose conversion for a reaction time of 1 min. Under the conditions (5 ml of 2 wt% fructose solution, 0.05 g of TiO₂, 200 °C, and 3 min), fructose conversion and HMF yields by microwave heating (73% and 35%, respectively) were higher than those by sand bath heating (27% and 12%, respectively).     

Functionalized metal–organic frameworks with strong acidity and hydrophobicity as an efficient catalyst for the production of 5-hydroxymethylfurfural

In the dehydration of fructose to 5-hydroxymethyl furfural(HMF), in situ produced water weakens the acid strength of the catalyst and causes the rehydration of HMF, causing unsatisfactory catalytic activity and selectivity. In this work, a class of benzenesulfonic acid-grafted metal–organic frameworks with strong acidity and hydrophobicity is obtained by the direct sulfonation method using 4-chlorobenzenesulfonic acid as sulfonating agent. The resultant MOFs have a specific surface area of greater than 250 m~2·g~(-1), acid density above 1.0 mmol·g~(-1), and water contact angle up to 129°. The hydrophobic MOF-Ph SO_3 H exhibits both higher catalytic activity and selectivity than MOF-SO_3 H in the HMF synthesis due to its better hydrophobicity and olephilicity. Moreover, the catalyst has a high recycled stability. At last, fructose is completely converted, and 98.0% yield of HMF is obtained under 120 °C in a DMSO solvent system. The successful preparation of the hydrophobic acidic MOF provides a novel hydrophobic catalyst for the synthesis of HMF.     

EU-1分子筛的催化裂化反应性能考察

分别以柴油和重油为原料,在微反活性评定和小型固定流化床装置上对EU-1、β及ZSM-5三种不同的分子筛催化剂的催化裂化反应性能进行了对比评价。结果表明,与基础剂相比,所掺EU-1助剂对产品分布改变不大,汽油辛烷值增加0.13;与等量ZSM-5助剂相比,EU-1助剂表现为液化气增量减少7.83%,总液收增高0.91%,但汽油辛烷值降低1.1;β分子筛对重油组分的裂化能力强于EU-1和ZSM-5,液化气增量介于EU-1和ZSM-5之间,具有一定增产丙烯和提高汽油辛烷值的能力。     

葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究

研究了Br（o）nsted-Lewis复合催化体系催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛,详细考察了溶剂种类和用量、催化体系种类和用量、反应时间和反应温度等因素对5-羟甲基糠醛收率的影响,得到最佳工艺条件：葡萄糖2.0g,复合催化体系HCl-CrCl3[m（HCl）∶m（CrCl3·6H2O）=5∶1]0.6 g,正丁醇20 mL,反应时间15 min,反应温度200℃.在该反应条件下,5-羟甲基糠醛的收率达42.5％.结果表明,同单酸型的催化剂相比,复合催化体系更有利于葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛.     

β沸石金属改性研究进展

综述了β沸石金属改性的研究,分别介绍了过渡金属、稀土金属、碱金属、碱土金属及一些其他金属对β沸石的改性研究。重点介绍了β沸石的过渡金属改性,其中包括铂、铱及钯等贵金属改性,钴、铜、铁及锆等非贵金属改性以及一些复合金属改性,指出β沸石经过不同金属改性后,依然保留了原有的晶型结构,在不同反应中均表现出良好的催化活性和选择性。     

马来酸二甲酯合成新工艺研究III：铁、镁改性沸石催化酯化反应研究

本文研究用自制的Mg-β和Fe—β沸石催化剂催化马来酸酐与甲醇酯化反应合成马来酸二甲酯。首先研究了煅烧温度对两种催化剂活性的影响,确定其最佳煅烧温度分别为550℃（Mg-β）和350℃（-Fe—β）。在此基础上,用这两种催化剂研究了酯化反应温度、反应时间、催化剂用量对马来酸二甲酯收率的影响。实验结果表明,最佳反应条件为：温度105～110％、Mg-β沸石催化剂用量为0-3％或Fe—β沸石催化剂用量为0．5％。在此条件下,12h内二酯得率趋于稳定,最高达到93．74％（Mg—β沸石催化剂）和91．91％（Fe—β沸石催化剂）和H—β沸石分子筛效果相近。     

Microcalorimetric studies of zeolite acidity

The acidity characteristics of H-ZSM-5, H-Mordenite and H-Y zeolite have been studied by microcalorimetric and gravimetric measurements of pyridine adsorption. H-ZSM-5 and H-Mordenite have Brønsted acid sites of primarily homogenous strength, with H-Mordenite having the stronger sites, whereas H-Y zeolite had Brønsted sites of varying strength. The effects of Na exchange level in H-Y zeolite and high temperature calcination for H-Mordenite have also been examined.