新型磺化碳基材料催化果糖制备5-羟甲基糠醛

以三聚氰胺甲醛树脂为前驱体,制备了一种新型的磺化碳基材料催化剂(SMC),通过傅里叶红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、氮气吸附-脱附测定(BET)、热重分析(TGA)、元素分析和酸量测定等方法对所制备的SMC进行表征,并将其用于催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛(5-HMF)。研究了溶剂种类、催化剂用量、反应温度、反应时间和果糖浓度等对5-HMF收率的影响,确定了适宜的反应条件。结果表明:在较优的条件下,即二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,催化剂用量5%、反应温度180℃、反应时间30 min、果糖浓度0.025 g×m L~(-1)时,5-HMF收率可达79.8%;催化剂具有较高的重复使用性能,经5次重复使用后,5-HMF收率只下降7.1%。     

超声强化果糖催化水解制备五羟甲基糠醛及其动力学研究

以果糖为原料,二甲基亚砜为溶剂,接枝铝的SBA-15分子筛为催化剂,采用超声强化催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。研究了超声功率、反应时间、催化剂硅铝摩尔比和催化剂用量对5-HMF合成的影响,并对这个反应的动力学进行了研究。结果表明,合适的反应条件是：0.3 g果糖,超声功率800 W,反应时间3 h,催化剂硅铝摩尔比为10,催化剂用量0.03 g。在此条件下,5-HMF产率为46.2%。动力学实验表明,超声能加快果糖脱水转化5-HMF的反应速率,并降低该反应的活化能,反应过程符合一级反应动力学方程。     

离子液体条件下固体超强酸SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与固体超强酸SO42-/TiO2-WO3协调作用下,催化果糖制备标题化合物,考察了固体超强酸催化剂制备条件对标题化合物收率的影响及标题化合物的最佳合成条件。实验表明:SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-HMF的最佳合成条件:催化剂中WO3质量分数为15%,焙烧温度550℃,催化剂用量为总质量的2%,反应温度为110℃,反应时间为10 h,5-HMF的收率52%。     

高温液态水中固体酸SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3催化果糖制备5-HMF

采用共沉淀-浸渍法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸催化剂,利用FT-IR,XRD,Hammett指示剂等分析方法对催化剂的结构及酸性进行了表征。在高温液态水中,以制备的SO_4~(2-)/ZrO_2-Al_2O_3固体酸为催化剂,研究了果糖脱水制备5-HMF的反应。在反应温度为220℃、反应时间为30 min、催化剂用量为果糖用量的5 wt.%的条件下,5-HMF的产率最高达76.8%。果糖降解的活化能为42.44 k J/mol。     

环己醇催化脱水制备环己烯

在催化剂ZrO2 SO42-存在下,研究了环己醇脱水制备环己烯的反应,考察了催化剂的用量、反应温度和反应时间对脱水反应的影响。最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的10%,温度为170～180℃,反应时间1h,收率达87.4%。     

碘催化环己醇合成环己烯

以碘作为环己醇的脱水剂成功地制备了环己烯,探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间对脱水反应的影响。不同催化剂活性比较等问题。结果表明,碘是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂。最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6.2%,反应温度80～90℃,反应时间4 h,收率68.39%。     

离子液体条件下固体超强酸SO2-4/TiO2-WO3催化果糖制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐与固体超强酸SO42-/TiO2-WO3协调作用下,催化果糖制备标题化合物,考察了固体超强酸催化剂制备条件对标题化合物收率的影响及标题化合物的最佳合成条件.实验表明:SO42-/TiO2-WO3催化果糖制备5-HMF的最佳合成条件:催化剂中WO3质量分数为15％,焙烧温度550℃,催化剂用量为总质量的2％,反应温度为110℃,反应时间为10 h,5-HMF的收率52％.     

Nafion/SiO_2催化合成环己烯

应用新型固体酸催化剂 Nafion/Si O2 作为环己醇的脱水剂 ,成功地制备了环己烯 ,并对催化剂用量、反应温度和反应时间等对脱水反应的影响进行了探讨 ,实验结果表明 :Nafion/Si O2 是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂 ,且反应时间短 ,后处理容易 ,催化剂用量少 ,可重复使用 ,收率高。脱水反应的最佳工艺条件为 :催化剂用量为环己醇质量的 8% ,反应温度为 1 70°C,反应时间为0 .8h。     

固体酸WO3/ZrO2催化果糖脱水合成5-羟甲基糠醛

用共沉淀-热回流处理法制备了系列WO3/ZrO2固体酸催化剂,通过调节W与Zr的摩尔比优化其对果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的催化活性。利用X射线衍射(XRD)、N2吸脱附、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)对材料的结构和酸性质进行了表征,并在以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂、果糖为原料的催化体系中,考察催化剂的用量、反应时间、反应温度等对5-HMF收率的影响。研究发现,热回流处理大大增加了样品的比表面积,增强了样品的酸强度,当n(W)∶n(Zr)=0.1∶1时,样品比表面积最大,催化活性最好,以其为催化剂,在130℃下反应3 h条件下,5-HMF收率最高可达80.29%。     

对甲苯磺酸催化乙二醇合成1，4-二氧六环

以对甲苯磺酸作催化剂，对乙二醇脱水制备1，4-二氧六环的反应进行研究。考察了催化剂用量、反应时间和反应温度等因素对收率的影响，得出最佳反应条件：催化剂用量为乙二醇质量的4.3%，反应时间50 min，收率可达84.82%。     

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%.     

Nafion/SiO2催化合成肉桂腈的研究

应用新型固体酸催化剂Nafion／SiO2作为催化剂制备肉桂腈，对催化剂用量、反应温度和反应时间等对脱水反应的影响进行了研究，实验结果表明：Nafion／SiO2是肉桂醛肟脱水制备肉桂腈的良好催化剂，其反应时间短，后处理简单，催化剂用量少且可重复使用，收率高。脱水反应的最佳工艺条件为：催化剂用量为肉桂醛肟质量的10％，反应温度为120℃，反应时间为1h。     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2和S2O8^2-/ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO42-/ZrO2和S2O82-/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高。脱水反应的最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃,催化剂用量为环己醇质量的6%。     

响应面法优化麦芽糖水解制备5-羟甲基糠醛

以麦芽糖为原料,水为溶剂,考察了磷酸、硫酸、乙酸锌和氢氧化钠为催化剂对5-羟甲基糠醛制备的催化效果。研究结果表明：氢氧化钠的催化能力远高于其他催化剂,且用量较少。以5-羟甲基糠醛的收率为衡量标准,采取响应面法对反应条件进行了优化,得到最佳条件为反应温度95.20 ℃、催化剂氢氧化钠的质量2.25 g、反应时间6.17 h。在此反应条件下,5-羟甲基糠醛的收率达61.13 %。红外谱图分析结果与标准样品谱图一致,表明由麦芽糖成功制备了5-HMF。     

微波协同氧化锆@碳纳米管强化果糖制5-羟甲基糠醛

糖类催化转化是生产生物质基燃料和高附加值化学品的重要途径,而微波能量的使用可使这一过程更具商业可行性。本文探究了微波辐射下微波响应型催化剂碳纳米管负载氧化锆［ZrO₂/MWCNTs(C)］催化的果糖高效分解制5-羟甲基糠醛（5-HMF）过程。首先,采用水热法制备了性能优异的氧化锆@碳纳米管催化剂,并对其进行表征;进一步考察了催化剂用量、果糖浓度、反应温度和反应时间对反应产物5-HMF收率的影响,并通过调节各组分在反应过程中的实际含量,探究微波强化的作用机理。研究结果表明在相对温和的条件下（120℃、常压）,微波辐射下的5-HMF收率（约74%）远高于常规加热条件下的5-HMF收率（约31%）;采用最佳ZrO₂60/CNTs用量（ZrO₂质量分数约为60%）,微波场中,140℃常压条件下反应10min,可以实现约98%的果糖转化率和92%的5-HMF收率。通过探究载体吸波性能与活性位点催化性能之间的耦合匹配关系,揭示了微波协同催化过程强化机理归因于具有强吸波性能碳质载体的选择性加热和活性位点ZrO₂之间的协同耦合作用。     

复合固体超强酸S2O8^2-/Fe2O3/ZnO/ZrO2催化合成环己烯

采用沉淀、老化、浸渍、干燥、焙烧制备了复合固体超强酸催化剂S2O82-/Fe2O3/ZnO/ZrO2,以环己醇脱水制备环己烯作探针反应,考察了反应时间、反应温度以及催化剂用量等对脱水反应的影响。结果表明,S2O82-/Fe2O3/ZnO/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,反应时间短,后处理容易,催化剂用量少,可重复利用,收率较高。其最佳工艺条件为：催化剂用量为环己醇质量的6.7%,反应时间为0.9 h,反应温度为150℃。     

复合固体超强酸S2O2-8/Fe2O3/ZnO/ZrO2催化合成环己烯

采用沉淀、老化、浸渍、干燥、焙烧制备了复合固体超强酸催化剂S2O2-8/Fe2O3/ZnO/ZrO2,以环己醇脱水制备环己烯作探针反应,考察了反应时间、反应温度以及催化剂用量等对脱水反应的影响.结果表明,S2O2-8/Fe2O3/ZnO/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,反应时间短,后处理容易,催化剂用量少,可重复利用,收率较高.其最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6.7%,反应时间为0.9 h,反应温度为150 ℃.     

固体超强酸SO2-4 /ZrO2 和S2 O2-8 /ZrO2催化合成环己烯

应用固体酸催化剂SO2-4/ZrO2 和S2O2-8/ZrO2作为环己醇的脱水剂,成功地制备了环己烯,并对反应时间、反应温度、催化剂的用量等对脱水反应的影响进行了探讨,实验结果表明,SO2-4/ZrO2 和S2O2-8/ZrO2是环己醇脱水制备环己烯的良好催化剂,并且反应时间短、后处理容易、催化剂用量少、可以重复使用、收率高.脱水反应的最佳工艺条件为:催化剂用量为环己醇质量的6%,反应时间为0.9 h,反应温度为150 ℃,催化剂用量为环己醇质量的6%.     

酸功能高铼酸盐离子液体降解纤维素研究

选用微晶纤维素(MCC)进行降解,以降解液中还原糖和葡萄糖收率为考察目标,从反应温度、反应时间、反应物浓度、催化剂用量和催化剂种类几个方面考察其降解效果。结果表明,最优条件为:以酸功能高铼酸盐离子液体作为催化剂,以离子液体[Amim]Cl为溶剂,纤维素用量0.1 g,催化剂用量5%(摩尔分数),反应温度155℃,反应时间20 min。在此条件下,可还原糖收率(TRS)和葡萄糖收率最高可达94.6%和44.3%。另外,还以CrCl_3和酸功能高铼酸盐复合制备5-羟甲基糠醛(5-HMF),结果表明葡萄糖的高收率是提高5-HMF产率的重要保障。     

酸功能高铼酸盐离子液体降解纤维素研究

选用微晶纤维素(MCC)进行降解,以降解液中还原糖和葡萄糖收率为考察目标,从反应温度、反应时间、反应物浓度、催化剂用量和催化剂种类几个方面考察其降解效果。结果表明,最优条件为:以酸功能高铼酸盐离子液体作为催化剂,以离子液体[Amim]Cl为溶剂,纤维素用量0.1 g,催化剂用量5%(摩尔分数),反应温度155℃,反应时间20 min。在此条件下,可还原糖收率(TRS)和葡萄糖收率最高可达94.6%和44.3%。另外,还以CrCl_3和酸功能高铼酸盐复合制备5-羟甲基糠醛(5-HMF),结果表明葡萄糖的高收率是提高5-HMF产率的重要保障。