六水合三氯化铬催化蔗糖脱水合成5-羟甲基糠醛

研究了用CrCl3·6H2O催化蔗糖脱水转化为5-羟甲基糠醛（HMF）的反应,考察了蔗糖浓度、催化剂用量、反应温度和反应时间对产率的影响。利用紫外分光光度法测定产物并计算产率。较佳反应条件为：蔗糖浓度0．3mol／L、催化剂用量（以蔗糖质量计）3％、反应温度160℃、反应时间30min,在此条件下,产物收率可达55．3％。     

离子液体中纤维素催化转化制5-羟甲基糠醛

 采用1-丁基-3-甲基咪唑离子液体(BmimCl)为溶剂,以磺酸功能化离子液体N-(4-磺酸基)丁基三甲胺硫酸氢盐和CrCl₃氯化为催化剂,开展了纤维素一锅法催化转化制5-羟甲基糠醛(HMF）的研究。采用高效液相色谱分析了液体产物。分别考察了催化剂种类、用量、反应温度和时间对纤维素转化的影响。结果表明,使用离子液体为溶剂,磺酸功能化离子液体和CrCl₃协同作用,将纤维素转化为HMF。当反应在130℃下,磺酸功能化离子液体、CrCl₃和纤维素的摩尔比为5∶4.5∶100时,HMF 收率和产物总收率分别为41%和51%。     

微波辅助蔗糖制备5-羟甲基糠醛

研究了在微波辐射下以蔗糖为原料制备羟甲基糠醛的反应,考察了不同温度、催化剂浓度、底物浓度和反应时间对5-羟甲基糠醛收率的影响。较优的反应条件为:微波功率600 W,温度433.15 K,硫酸浓度0.15mol/L,蔗糖质量分数12%,反应时间6 min,羟甲基糠醛的收率和选择性分别为32.4%和36.2%。     

改性丝光沸石催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛

分别采用酸处理、碱处理及氨基化处理对丝光沸石(HMOR)进行改性后制备了系列HMOR催化剂,采用X射线衍射(XRD)、氨程序升温脱附(NH₃-TPD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线荧光(XRF)等手段对HMOR进行表征,并采用间歇式不锈钢高压反应釜考察其催化果糖脱水生成5-羟甲基糠醛(HMF)反应性能。结果表明：改性后催化剂仍保持丝光沸石的晶体结构,酸中心强度与酸量有改变,硅烷化试剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)中的氨基基团成功嫁接到丝光沸石表面;得到了较优反应条件：N₂压力2.0 MPa,反应温度150℃,果糖质量1.0 g,催化剂质量0.2 g,助剂聚乙烯吡咯烷酮质量0.06 g,反应时间180 min。在此反应条件下,以氨基化处理改性制备的NH₂-MOR_0.5为催化剂时,果糖转化率84.1%,HMF产率78.6%,HMF选择性93.4%;与其他催化剂相比,虽果糖转化率略微下降,但HMF选择性明显提高。     

果糖在酸性环境中脱水制备5-羟甲基糠醛的理论研究

采用理论计算方法研究了果糖脱水转化为5-羟甲基糠醛（HMF）的反应历程,系统考察了环果糖经历环状呋喃衍生物中间体转化为HMF和链果糖经历烯二醇中间体转化为HMF的反应机理。结果表明,该转化过程由质子化、脱水和去质子等一系列基元反应组成。环果糖易于被质子化,去质子化反应由于能垒较高成为转化过程的决速步骤。在链果糖的转化过程中,质子化反应则成为决速步骤。反应体系中水的存在会促进环果糖的转化,但对链果糖的转化却表现出一定的抑制作用。     

果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究

以几种常规酸为催化剂催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛,考察了溶剂种类和用量、催化剂种类和用量、果糖用量、反应时间和反应温度等因素对5-羟甲基糠醛收率的影响.结果表明,在2 g果糖、0.3 g对甲苯磺酸、15 mL正丁醇、反应温度180℃和反应时间5 min的反应条件下,所得产物5-羟甲基糠醛的收率较高,达91.3%;并通...     

生物质催化制备5-羟甲基糠醛的研究进展

综述了果糖、葡萄糖、纤维素等生物质资源底物制备5-羟甲基糠醛的研究进展,着重介绍了在不同反应溶剂体系中使用非均相催化剂、离子液体催化剂催化可再生生物质制备5-羟甲基糠醛的方法,对其未来的研究方向进行了展望。     

5-羟甲基糠醛加氢催化剂的性能研究

介绍了负载型5 羟甲基糠醛(HMF)加氢催化剂的制备方法,对所制备的催化剂进行了N₂吸附-脱附等温线、透射电镜、氢氧滴定、吡啶红外等表征,并采用高压反应釜装置对其催化加氢性能进行了评价。比较了Ru、Rh、Pd、Pt 4种贵金属,MoO₃、WO₃、ReO₃ 3种助剂,SiO₂、Al₂O₃、Y型分子筛、S-1分子筛、MCM-41介孔材料5种载体对HMF加氢反应催化剂性能的影响,结果表明,以SiO₂为载体负载Pt及助剂MoO₃制得的催化剂性能较好。HMF呋喃环侧链C—C键和C—O键的断裂是引发后续副反应的重要原因,抑制HMF呋喃环侧链C—C键和C—O 键的断裂是提高HMF加氢反应目标产物选择性的关键。     

氧化锆负载磷钨酸催化果糖制备5-羟甲基糠醛

以磷钨酸为活性组分,氧化锆为载体,采用浸渍法制备氧化锆负载磷钨酸催化剂。采用BET、XRD、TG-DTG和FT-IR等分析手段对催化剂物化性能进行了表征。通过催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF)对催化剂催化性能进行了研究。考察了磷钨酸(TPA)负载量、催化剂用量、反应时间、反应温度、果糖添加量对HMF收率的影响。实验结果表明:TPA负载量为20%,以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,120℃反应90min时,催化剂表现出较高的反应活性,相应HMF的收率为73.3%。催化剂循环使用一次后,HMF的收率下降为42.2%,之后再重复使用,HMF的收率维持在40%左右。反应过程中TPA的流失和腐黑素等杂质在催化剂表面的附着可能是造成催化剂活性降低的原因。     

5-羟甲基糠醛选择氧化制2,5-呋喃二甲酸的研究进展

综述了近年来5-羟甲基糠醛选择氧化制2,5-呋喃二甲酸的研究进展,总结了碱对5-羟甲基糠醛氧化机制的影响,对比了不同氧化剂及工艺条件下5-羟甲基糠醛催化氧化效果,并对该工艺的后续研究及应用前景进行了展望。     

介孔Ti-Mo混合金属氧化物催化糖类制备5-羟甲基糠醛

采用硬脂酸为模板剂,制备了介孔Ti-Mo混合金属氧化物固体酸催化剂,采用XRD、FT-IR、氮气吸附-脱附测定及SEM等方法对催化剂进行了表征,并将其用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(HMF)。结果表明,在120 oC下反应60 min,5-羟甲基糠醛产率可达50.3%,且该介孔催化剂能适用于催化葡萄糖和蔗糖转化为5-羟甲基糠醛。此外,介孔Ti-Mo混合金属氧化物经过5次重复使用后仍能保持较好的催化活性。     

HZSM-5沸石上4-羟基-3-己酮催化脱水制备4-己烯-3-酮

A study on catalytic dehydration of 4-hydroxy-3-hexanone （HH） to 4-hexen-3-one （HO） was carried out through conversion of HH over HZSM-5 zeolite catalyst in a fixed-bed reactor （FBR） operating under almospheric pressure. The test indicated a relatively high activity of the HZSM-5 zeolite capable of achieving a HH conversion of 99.2% and a HO yield of 83.5%. Catalyst deactivation could be prevented by increasing the reaction temperature by 10 ＂C for every 20 h and adding 2.0% of piperidine in the feed. A catalyst stability test （for 100 h） in FBR showed that the catalyst was active even after 100 h of time-on-stream with HH conversion remaining at 99.2% and HO yield still reaching over 83.5%. Regenera- tion experiment showed that the regenerated catalyst demonstrated a catalytic performance comparable to the fresh one.     

ZSM-5/SAPO-11复合分子筛的制备及乙醇脱水催化性能

以拟薄水铝石、磷酸和硅溶胶为原料,以二正丙胺为模板剂,采用包埋法合成了ZSM-5/SAPO-11双微孔结构复合分子筛,并通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET、NH₃-TPD等手段对复合分子筛进行了表征。结果表明,合成的复合分子筛是一种ZSM-5(核)/SAPO-11(壳) 式双微孔复合分子筛。将该复合分子筛用于乙醇脱水制乙烯反应,虽然催化活性略低于ZSM-5分子筛,但稳定性比ZSM-5有大幅度提高。综合考虑催化活性和稳定性,ZSM-5/SAPO-11复合分子筛更适合作为乙醇脱水制乙烯的催化剂。     

无模板剂ZSM-5沸石膜在乙酸乙酯渗透汽化脱水中的应用

采用二次生长法,以α-Al2O3为载体,制备无模板剂ZSM-5沸石膜,并用异丙醇-水体系表征膜的渗透汽化性能。通过优化膜合成液的SiO2/Al2O3摩尔比、晶种浓度、晶化次数、晶化时间以及F/Si摩尔比,制备得到具有高渗透汽化性能的ZSM-5沸石膜。将此沸石膜用于乙酸乙酯脱水实验,考察了操作温度对其渗透汽化脱水性能的影响。结果表明,采用优化条件制备的超亲水性无模板剂ZSM-5沸石膜,在70℃时,对质量分数90%的异丙醇水溶液的渗透通量和分离因数可分别达0.358 kg/(m2?h)和10338;对97%的乙酸乙酯水溶液进行渗透汽化脱水,渗透通量可达0.287 kg/(m2?h),分离因数可达3790。     

5-羟甲基糠醛的制备及其催化氧化研究进展

综述了生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)的制备及其催化氧化研究进展。分析了果糖、葡萄糖、纤维素等碳水化合物制备HMF面临的挑战和解决方法。讨论了HMF氧化产品2,5-二甲酰基呋喃、2,5-呋喃二甲酸的催化合成及其应用。指出纤维素是碳水化合物脱水制备HMF的最终目标底物,并对纤维素制备HMF的研究及其催化氧化发展前景进行了分析。     

乙醇脱水制乙烯中亚微米ZSM-5分子筛催化剂的积碳研究

在固定床反应器中研究了乙醇脱水反应中亚微米ZSM-5分子筛催化剂上乙醇、乙醚和乙烯的反应及积碳行为,采用TG、低温氮气吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱和~13C NMR等方法对催化剂进行了表征,以考察分子筛催化剂的积碳行为及乙醇脱水反应机理。实验结果表明,乙醚是乙醇脱水生成乙烯的中间体,而乙烯低聚是积碳的主要来源;积碳的主要组成可能是烷基芳烃,而积碳速率与反应混合物中的烯烃含量及水含量有关,ZSM-5分子筛催化剂上各物质积碳速率由快到慢的顺序:乙烯>乙烯+水>乙醚>乙醇;在线反应100 h后,积碳堵塞了70%以上的催化剂孔道,并且消耗了80%以上的催化剂酸中心,因而导致催化剂活件有所降低。