利用固体磷酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮

以SBA-15为载体制备了固体磷酸,将其和纤维素机械混合后进行快速热解制备左旋葡萄糖酮(LGO)。通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验,考察了催化热解温度、催化剂/纤维素比例对纤维素热解生成LGO以及其他产物的影响。实验结果表明,固体磷酸能够抑制纤维素热解形成左旋葡萄糖(LG)等产物,并大幅促进LGO的生成,从而高选择性地获得以LGO为主的热解产物。在热解温度为350℃以及催化剂/纤维素比例为1/1的条件下,可获得最高的LGO产率与相对含量,相对峰面积值高达68.6%。此外固体磷酸还能促进LG脱水形成LGO。     

利用固体磷酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮

以SBA-15为载体制备了固体磷酸,将其和纤维素机械混合后进行快速热解制备左旋葡萄糖酮（LGO）。通过Py-GC/MS（快速热解-气相色谱/质谱联用）实验,考察了催化热解温度、催化剂/纤维素比例对纤维素热解生成LGO以及其他产物的影响。实验结果表明,固体磷酸能够抑制纤维素热解形成左旋葡萄糖（LG）等产物,并大幅促进LGO的生成,从而高选择性地获得以LGO为主的热解产物。在热解温度为350℃以及催化剂/纤维素比例为1/1的条件下,可获得最高的LGO产率与相对含量,相对峰面积值高达68.6%。此外固体磷酸还能促进LG脱水形成LGO。     

生物质催化热解制备左旋葡萄糖酮的研究进展

左旋葡萄糖酮是一种重要的手性合成子,催化热解生物质制备左旋葡萄糖酮具有经济、环保等特点,是生物质资源开发与利用的又一新平台。本文综述了催化热解生物质制备左旋葡萄糖酮催化剂的研究现状,着重介绍了无机酸、固体酸、固体超强酸、氯化物等催化剂对热解制备左旋葡萄糖酮的影响。阐述了各催化剂的优势与局限性：无机酸催化剂价格低廉、催化效率高,但原料预处理复杂、易腐蚀设备且难以回收;固体酸催化剂腐蚀性较小,易于分离回收,但催化效果较弱;固体超强酸催化效果良好且易于回收利用,但制备过程较为复杂;氯化物催化剂价格便宜、易于获得,但催化效果不佳。开发安全高效、绿色环保、可回收利用的催化剂是今后热解制备左旋葡萄糖酮的研究热点和难点。     

催化热解生物质生成左旋葡聚糖酮的研究进展

左旋葡聚糖酮（LGO）在有机合成领域有巨大的应用价值,快速热解生物质制取左旋葡聚糖酮是生物质能开发与利用的研究热点。目前LGO的应用主要受到其产量的限制：一是没有较好的化学合成方法,二是常规热解生物质得到的产物中左旋葡聚糖酮的含量极低,使得LGO难以大量生产。催化热解可以显著提高左旋葡聚糖酮的产率,目前用于催化热解生物质制取左旋葡聚糖酮的各类催化剂,包括液体酸、固体酸、金属氯化物、离子液体等均取得了一定的成果,但效果差异明显,因此分析了不同催化剂间的优势与劣势,并对以后的工作进行了展望。     

碳基固体酸催化纤维素热解制备左旋葡聚糖和左旋葡萄糖酮

将纤维素快速热解转化为高价值的左旋葡聚糖和左旋葡萄糖酮是国内外研究热点之一。通过制备及表征碳基固体酸,并优化纤维素催化热解的实验条件,在350℃下,Fe₃O₄/C₇₀₀-H₃PO₄与纤维素以1∶3的比例混合,可以显著提高热解过程中左旋葡聚糖[40.7%（质量）]和左旋葡萄糖酮[13.5%（质量）]的产率,分别比纯纤维素热解提高了2倍和22倍。该研究对纤维素的定向高值化转化具有指导意义。     

磷酸铁催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮

纤维素热解是制取高附加值化学品的重要方法,其重要产物之一—左旋葡萄糖酮(LGO)具有很大的利用价值,可以合成各种糖类衍生物及河豚毒素等化学品。催化热解方法是得到较高收率的某一目标化学品的有效方法。文章用FePO4作催化剂,研究FePO4对LGO产率的影响。采用热重(LG)和GC-MS方法分析FePO4对纤维素分解行为的影响。这些结果表明,FePO4具有很好的热稳定性,FePO4催化剂的加入能有效降低纤维素的热解温度,促进了LGO的生成。     

左旋葡聚糖溶剂热转化为高值化学品的研究进展

木质纤维素热解是一种高效生物质利用途径,其衍生产物左旋葡聚糖(LGA)是纤维素热解产物中最主要的初级产物,其产率可高达80%,将LGA高效转化为其他平台化学品可实现其高值化利用。首先综述了纤维素热解制备LGA的研究进展,对比反应器类型和反应条件对LGA产率的影响,生物质预处理工艺将进一步提升工业化规模制备LGA。然后概述了LGA在不同条件下转化为左旋葡萄糖酮、葡萄糖和呋喃类化合物的最新研究进展。发现在LGA溶剂热催化转化为左旋葡萄糖酮的过程中,催化剂Br?nsted酸性位点及原位移除反应生成的水分有助于提升左旋葡萄糖酮的产率,最优条件下左旋葡萄糖酮的最大产率可接近60%,开发合适的催化剂及溶剂体系有助于进一步提高左旋葡萄糖酮产率。通过酸水解作用,LGA转化为葡萄糖的产率及选择性均可达近100%,且催化剂能够长时间稳定运行,该方法提供了一个由纤维素间接生产葡萄糖的方法。最后,总结了催化剂理化特性及溶剂条件对LGA生成呋喃类和酸酯类化合物的影响规律,发现葡萄糖间接转化机制可促进LGA高效转化为此类化学品。     

SnO2/Fe2O3-rGO三元复合材料催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛

采用水热晶化法制备SnO2/Fe2O3-rGO三元复合材料固体型催化剂,以葡萄糖为原料,SnO2/Fe2O3-rGO为催化剂,在[BMIM]Br环境下催化葡萄糖脱水制备5-羟基甲糠醛(HMF)。考察催化剂制备条件及催化制备5-羟甲基糠醛(HMF)的工艺参数如:催化剂制备的晶化温度、不同金属原料配比、以及不同溶剂对(HMF)产率的影响等。实验结果表明,在200℃下,n(FeCl3·6H2O)∶n(SnCl2·2H2O)=1∶3,恒温4 h,制备的催化剂SnO2/Fe2O3-rGO在[BMIM]Br离子液体中对葡萄糖脱水制备HMF所得葡萄糖转化率为99%,产率为56%。     

葡萄糖炭基固体酸催化剂的制备与表征

利用固体葡萄糖进行炭化、磺化制备炭基固体酸催化剂,将其应用于甲醇与油酸的反应中。结果表明,在200℃下炭化2 h,130℃磺化2 h,油酸的转化率高达95.79%。有着良好的催化效果,并对催化剂进行了XRD、SEM、BET表征,结果表明,该催化剂为表面不规则以大孔为主的不定型炭。     

葡萄糖炭基固体酸催化剂的制备与表征

利用固体葡萄糖进行炭化、磺化制备炭基固体酸催化剂,将其应用于甲醇与油酸的反应中。结果表明,在200℃下炭化2 h,130℃磺化2 h,油酸的转化率高达95.79%。有着良好的催化效果,并对催化剂进行了XRD、SEM、BET表征,结果表明,该催化剂为表面不规则以大孔为主的不定型炭。     

活性炭催化热解纤维素协同制备酚类和合成气

苯酚和合成气均为工业生产中重要的基础化工原料。以自制的活性炭为催化剂,以纤维素为原料实现了催化热解液相产物中苯酚和气相产物中CO的同时富集。实验发现,生物质灰分中的钾、热解过程中催化剂/纤维素质量比和热解温度均对气液相产物的品质有着不同程度的影响。研究表明：钾的存在不利于热解产物品质的提高。钾虽然提高了生物油中苯酚的富集度,但降低了实际产率。而热解气中CO的浓度和产率均下降。对催化热解条件的研究表明热解温度450℃,催化剂比例为1∶1时可获得最佳的热解产物。此时,生物油中酚类物质占可检测有机物相对含量的62.31%,其中苯酚为45.37%,产率为1.78%（质量）。热解气中CO的浓度和产率分别为69.21%（体积）和 169.95 ml/g,热值为12.93 MJ/m³。     

碳基固体酸的制备及其催化合成碳酸甲丙酯

以葡萄糖为原料制备了碳基固体酸催化剂,利用碳酸二甲酯（DMC）与正丙醇的酯交换反应为探针反应,考察了制备条件对碳基固体酸催化活性的影响。结果表明,在碳化温度350 ℃、碳化时间2 h、磺化温度130 ℃、磺化时间10 h、浓硫酸与碳材料的质量比为100∶1的条件下,制备的固体酸具有较好的催化活性;当n(丙醇)∶n(DMC)=2∶1、反应温度90 ℃、反应时间5 h、催化剂用量占原料总质量4%时,碳酸甲丙酯（MPC）选择性超过90%,收率达到40%左右。催化剂催化活性较稳定,连续催化反应4次活性没有明显下降。     

HZSM-5催化条件下反应温度对热解油品质影响规律

在酸性分子筛HZSM-5催化条件下,以玉米秸秆粉为原料,考察了反应温度对热解油品质的影响。在自制流化床热裂解装置上,选取了5种反应温度（450℃、500℃、550℃、600℃及650℃）,进行催化热裂解实验,探究热解油含水率、pH和化学组分的变化规律。结果表明：在HZSM-5催化剂作用下,热解油含水率与pH随反应温度线性增加,酸性随着含水率的升高而减弱（pH增大）;热解油中酸类、酚类、酯类及醇类相对含量比酮类、醛类及糖类受反应温度影响更加明显;在HZSM-5催化剂与物料质量比1：10,反应温度为500℃时,热解油品质较好,腐蚀性低、稳定性高,酚类物质种类丰富、相对含量高。研究结果为HZSM-5催化条件下反应温度调控、改善热解油品质提供了一定的科学依据,有利于热解油后续高值化、环保化利用。     

对称N,N-二乙基丙烯酰胺的合成研究

以二乙胺和丙烯酸甲酯为原料,经双键保护、催化胺解、催化热裂解、减压精馏等过程制得N,N-二乙基丙烯酰胺(DEAA)。考察了反应温度、反应时间、原材料配比对反应结果的影响。实验表明,对于加成反应过程,催化剂用量10%,反应时间12 h,反应温度55℃,甲醇与丙烯酸甲酯的配比为2.5∶1,丙烯酸甲酯的转化率为95.1%,产品收率为93.9%;催化胺解过程:催化剂用量2%,反应时间4 h,反应温度100℃,二乙胺与甲氧基丙酸甲酯的配比为1.15∶1,甲氧基丙酸甲酯的转化率为96.9%,产品收率为92.9%;催化裂解过程,反应时间为3 h,溶剂用量为78%左右,N,N-二乙基丙烯酰胺的收率≥79%,产品总收率≥72%。     

加氢法生产环己烷1,2-二甲酸二(2-乙基己)酯工艺

以邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯（DEHP,工业级）为原料,采用固定床加氢工艺和贵金属Ru-Pd催化剂,制备环己烷1,2-二甲酸二(2-乙基己)酯。分别考察了温度、压力、空速、氢气与原料的体积比对反应活性的影响。试验结果表明：在反应温度190℃、压力15MPa、体积空速0.5h?1、氢气与原料的体积比为800∶1的条件下,原料DEHP转化率保持在99.99%以上,目标产物选择性高于99.7%。连续运行1000h,催化剂仍具有优异的加氢活性。     

酸性离子液体催化合成三羟甲基丙烷三辛酸酯

以三羟甲基丙烷和正辛酸为原料,酸性离子液体为催化剂,制备了三羟甲基丙烷三辛酸酯。考察了反应物料投料比、反应时间、催化剂用量等因素对反应的影响。得到最佳反应条件:酸醇摩尔比4.2∶1,催化剂用量为三羟甲基丙烷和脂肪酸总质量的9%,反应温度为140℃,加热回流2 h,在该条件下,三酯收率98%,产品色泽浅。反应结束后离子液体与产物可分相。反应物与催化剂易分离,离子液体重复使用5次,催化活性没有明显下降。目标产物用红外光谱、液相色谱质谱联用仪、高效液相色谱、核磁共振波谱进行了表征和分析。     

BF3-AlCl3在C5石油树脂中的应用

裂解乙烯C5馏分含有大量线性不饱和分子和质量分数超过16%的环戊二烯,用BF3做催化剂可以得到浅色石油树脂,但当环戊二烯含量高时一般需先除去,得到的树脂软化点不是很高。本文以乙烯装置副产Ｃ5馏分为原料,考察了BF3与AlCl3质量比、催化剂用量、反应温度对Ｃ5石油树脂软化点及收率的影响。实验结果表明,三氟化硼和无水三氯化铝最佳质量比为7∶3,催化剂总用量占原料总质量的2%,在反应温度为40 ℃,反应时间为4 h时,可得到收率为56.6%（质量分数）,色度为6～7,软化点为101 ℃的浅色C5石油树脂,其直接可用于油墨、橡胶等中。     

改性TS-1催化甲乙酮氨氧化反应

将酸碱盐改性的TS-1分子筛用于甲乙酮(MEK)氨氧化反应中,考察了改性物质、反应温度、原料摩尔比、催化剂用量和后续反应时间对反应的影响及催化剂的重复使用与再生性能.结果表明: Zn(NO3)2改性的TS-1为适宜催化剂,较优的工艺条件是反应温度为70 ℃,n(NH3)∶ n(MEK)∶ n(H2O2)=3.5∶ 1∶...     

果糖/对甲基苯磺酸磺化炭催化合成芳香醛肟的研究

以果糖/对甲基苯磺酸磺化炭为催化剂,在水溶液中能高效、高选择性合成芳香醛肟。考察了催化剂用量及种类、溶剂种类和反应温度等因素对反应产率的影响,研究了不同结构芳香醛底物对反应的容忍性,同时对催化剂的重复使用率进行了评价,并通过熔点测定和1H NMR等手段对产物结构进行表征。实验结果表明：m磺化炭∶m苯钾醛为0.1%,以水/甲醇（体积比5∶1）为溶剂,反应温度在100℃回流时,芳香醛肟的产率达到73%-97%。磺化炭在反应中具有良好的稳定性,重复使用3次,反应产率基本保持不变。该催化体系不仅对环境无污染,而且条件温和,反应时间短,效率高。