碱金属盐对γ-戊内酯/水体系固体酸催化制5-羟甲基糠醛的作用

对新型反应体系γ-戊内酯(GVL)/H_2O中添加碱金属盐类促进固体酸Amberlyst 36催化降解葡萄糖制备5-羟甲基糠醛(HMF)进行了研究。重点探讨了碱金属盐的种类与浓度、反应时间、温度、催化剂用量以及体系溶剂比等因素对HMF产率的影响。结果表明:140℃条件下,催化剂用量0.2g、NaCl浓度0.3 mol/L、溶剂比V(GVL)∶V(H_2O)=5∶1、反应60 min,此时HMF产率最高,达47.5%;除硝酸盐对HMF的生成有抑制作用外,加入的其他碱金属盐均能促进葡萄糖催化转化,使HMF产率明显提高;高温、过量的固体酸及过长的反应时间不利于HMF生成;生物质原料如木糖渣在该体系下可直接降解制备HMF,产率可达32.5%,表明该反应体系具有潜在的工业化价值。     

醇/水体系中混酸催化葡萄糖醇解制备乙酰丙酸甲酯

以超低酸与硫酸盐为混酸催化剂,研究了葡萄糖在甲醇/水体系中醇解制备乙酰丙酸甲酯(ML)的反应过程.在硫酸盐(Al2(SO4)3、CuSO4、Fe2(SO4)3、Ti(SO4)2、SnSO4、ZnSO4、NiSO4、Cr2(SO4)3)中,Al2(SO4)3与超低酸H2 SO4的混酸具有良好的催化性能.以混酸作催化剂,考...     

催化松节油合成松油醇的研究

用固体超强酸MoO3/ZrO2催化松节油水合反应,考察了催化剂的催化性能与其酸强度的关系,研究了合成α-松油醇的最佳工艺条件.实验结果表明,催化剂的活性及选择性与其酸强度成正比;在反应温度80 ℃,催化剂用量为松节油质量的8 %,反应时间8 h,F2为助剂,松节油∶溶剂∶助剂∶水为1∶1∶1∶2(质量比)时,α-蒎烯的转化率为85 %,生成α-松油醇的选择性为68.1 %.     

炭基固体酸H-Al/AC的制备、表征及其催化葡萄糖制5-HMF

以椰壳活性炭为载体,经H2 SO4磺化及负载AlCl3制备了含有Br?nsted(B)酸和Lewis(L)酸的炭基固体酸催化剂H-Al/AC,将其用于水/2-仲丁基苯酚(SBP)双相体系中葡萄糖水热制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).以SEM、XRD、NH3-TPD和吡啶红外对催化剂进行表征,探究了制备条件对催化剂结构和...     

SO2-4/Fe2O3-Al2O3-SiO2固体超强酸的制备及其催化水解蔗糖生成乙酰丙酸

通过共沉淀法制备了不同比例的SO2-4 /Fe2 O3-Al2 O3-SiO2固体超强酸,并将其用于蔗糖的催化水解制备乙酰丙酸.实验结果发现:焙烧时间和焙烧温度对比表面积的影响较大,焙烧时间越短,焙烧温度越低,比表面积就会更大;硫酸浸渍浓度和浸渍时间对催化剂的性质也有一定影响.将固体超强酸作催化剂用于蔗糖催化水解制乙酰丙酸,结果发现焙烧温度600℃、焙烧时间4h制备的催化剂的活性较高,乙酰丙酸的产率也较高,达到33.05%.     

Lewis酸催化加氢合成天然茴香基丙酮及工艺优化

以天然亚茴香基丙酮为原料,Lewis酸为催化剂,环己烷为氢源,研究了天然茴香基丙酮的合成工艺,并探讨反应机理和反应的选择性。对不同Lewis酸催化剂与溶剂进行筛选,确定Al Cl3为催化剂,CH2Cl2为溶剂,采用正交试验方法对茴香基丙酮合成工艺进行优化,得到最佳工艺条件。在反应温度35℃,反应时间4 h,n(Al Cl3)∶n(亚茴香基丙酮)4∶1,n(环己烷)∶n(亚茴香基丙酮)4∶1的条件下反应稳定性较好,产物得率达95.1%。采用IR、GC-MS和1H NMR等分析技术对合成所得产物进行了表征。     

SO_4~(2-)/Fe_2O_3-Al_2O_3-SiO_2固体超强酸的制备及其催化水解蔗糖生成乙酰丙酸

通过共沉淀法制备了不同比例的SO24-/Fe2O3-A l2O3-S iO2固体超强酸,并将其用于蔗糖的催化水解制备乙酰丙酸。实验结果发现:焙烧时间和焙烧温度对比表面积的影响较大,焙烧时间越短,焙烧温度越低,比表面积就会更大;硫酸浸渍浓度和浸渍时间对催化剂的性质也有一定影响。将固体超强酸作催化剂用于蔗糖催化水解制乙酰丙酸,结果发现焙烧温度600℃、焙烧时间4 h制备的催化剂的活性较高,乙酰丙酸的产率也较高,达到33.05%。     

酸性离子液体催化合成乙酸龙脑酯

制备了酸功能化离子液体(3-磺酸基)丙基三乙基铵硫酸氢盐[N(Et)3(CH2)3SO3H]HSO4,并用FT-IR、1HNMR和13CNMR对其进行了表征.将其与氯乙酸组成的复合催化体系用于催化α-蒎烯一步酯化反应,详细考察了离子液体用量、反应温度、反应时间、反应物配比等因素对酯化反应的影响,得到了较佳的反应条件:n(α-蒎烯)∶n[N(Et)3(CH2)3SO3H]HSO4∶n(氯乙酸)∶n(乙酸)5∶0.6∶5∶14,反应温度30℃,反应时间10h.在该条件下α-蒎烯转化率为95.90%,乙酸龙脑酯选择性45.07%.并对催化体系的重复使用性进行了考察,重复使用5次时,α-蒎烯转化率仍达87.4%,乙酸龙脑酯选择性40.6%.     

催化木糖制备 呋喃甲醛的研究

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO42-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应。采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10 g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3 h。之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响。得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h,呋喃甲醛产率达最大值47%。实验结果表明:SO42-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力。     

酸催化水解生物质产乙酰丙酸的现状分析

从原料来源、制备步骤和反应器、催化作用机理3个方面分析了酸催化水解生物质产乙酰丙酸的研究现状,尤其在作用机理方面,首先分析了从纤维素制糖类再制5-羟甲基糠醛,5-羟甲基糠醛制乙酰丙酸,葡萄糖直接制乙酰丙酸的机理,以及稀盐酸和稀硫酸环境中微晶纤维素制乙酰丙酸的动力学;然后深入分析了典型生物质在稀酸中的降解动力学及机理,为学者开展生物质产乙酰丙酸的研究提供信息,有利于学者进行选择性研究。     

Conversion of Xylose to Furfural Using Solid Acid SO24-/ZrO2 as Catalyst

为了使呋喃甲醛的制备过程绿色化,以ZrOCl2为原料,利用沉淀-浸渍法初步制备了SO24-/ZrO2固体酸,并应用于催化木糖制备呋喃甲醛的反应.采用L9(34)正交试验确定了适宜的反应条件:木糖质量浓度10g/L、催化剂用量20 g/L、反应温度220℃、反应时间3h.之后采用单因素试验考察了催化剂制备条件对呋喃甲醛产率的影响.得到的催化剂最佳制备条件为:H2SO4浸渍浓度1.0 mol/L、焙烧温度550℃、焙烧时间5h,呋喃甲醛产率达最大值47％.实验结果表明:SO24-/ZrO2固体酸在催化木糖制备呋喃甲醛方面,具有较大发展潜力.     

一种新型催化合成α-松油醇的固体催化剂研究

通过用固体超强酸Zr02/SO4-为催化剂催化松节油水合反应的实验,从中考察了此固体催化剂的催化性能,研究了合成α-松油醇的最佳工艺条件。实验结果表明,在反应温度80℃,催化剂用量为松节油质量的5%,反应时间10 h,松节油∶溶剂∶助剂∶水为1∶1∶1∶2(质量比)时,其α-蒎烯的转化率为90%,生成α-松油醇的选择性为64.96%。并对α-蒎烯和松油醇理想气体的△Hfφ,g、Sgφ进行了估算,为今后的理论研究提供了数据支持。     

氯化铝催化假性紫罗兰酮环化反应的研究

首次将Lewis酸催化剂氯化铝应用于假性紫罗兰酮环化反应.该催化剂能有效促进假性紫罗兰酮闭环,具有工艺条件温和、后处理简单、易于操作等特点.通过工艺优化获得了较佳的反应条件:反应温度0℃,催化剂与原料质量比3∶4,反应时间3h.用GC-MS方法进行分析表明,氯化铝催化环化假性紫罗兰酮生成了β-紫罗兰酮与二氢-α-紫罗兰酮,产率分别为45.54%和43.55%,假性紫罗兰酮总转化率96.00%.氯化铝催化剂可重复使用,无污染产生,具有绿色合成的特点.     

固体催化剂在生物质合成乙酰丙酸和乙酰丙酸酯中的应用研究进展

简单介绍了乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的合成途径。乙酰丙酸的合成路径主要包括糠醇催化水解法、生物质直接水解法和半纤维素水解法,乙酰丙酸酯类的合成路径主要有乙酰丙酸酯化合成法、生物质直接醇解法、生物质经糠醇醇解法和5-氯甲基糠醛醇解法。综述了近年来固体催化剂在催化转化生物质合成乙酰丙酸和乙酰丙酸酯的研究进展,简要概述了用于催化生物质的固体超强酸、分子筛、杂多酸和树脂等固体催化剂类型,并展望了固体催化剂今后的发展应用。     

磺烷基咪唑磷酸盐-氯乙酸复合催化体系在α-蒎烯水合反应中的应用

制备了一种酸功能化离子液体1-(3-磺酸基)丙基-3-甲基咪唑磷酸二氢盐((HSO3-pmim) H2 PO4),并用FT-IR、 1 H NMR、 13 C NMR对其进行了表征.将其同氯乙酸构成的复合催化体系磺烷基咪唑磷酸盐-氯乙酸((HSO3-pmim)H2 PO4-ClCH2 COOH)用于催化α-蒎烯水合反应,详细考察了水合反应的影响因素,得到了较佳的反应条件:n(α-蒎烯)∶ n((HSO3-pmim)H2 PO4)∶ n(氯乙酸)∶ n(水) 6∶ 1∶ 6∶ 30,反应温度 80 ℃,反应时间 8 h.在该条件下α-蒎烯转化率为 97%,松油醇选择性 47.1%.并对催化体系的重复使用性进行了考察,该催化体系不经处理直接重复使用5次时,α-蒎烯转化率仍达 83.7%,松油醇选择性 51.6%.     

稀酸预处理对玉米秸秆中4类非木质素组分的降解规律研究

分离制取玉米秸秆中非木质素类的4类组分纤维素、半纤维素、热水提取物和乙醇提取物,采用高效液相色谱研究其在稀硫酸预处理过程中主要水溶性降解产物的生成规律。其中,纤维素降解生成葡萄糖、甲酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛;半纤维素降解生成木糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、乙酸和糠醛;热水提取物降解生成葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、甲酸、乙酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛;乙醇提取物降解生成少量的葡萄糖、木糖、乙酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛。抑制物甲酸、乙酰丙酸和5-羟甲基糠醛主要来自纤维素,乙酸和糠醛来自半纤维素,产量可分别为1.4%、2.7%、2.2%、3.1%和7.8%(以玉米秸秆计)。硫酸质量分数是影响乙酸产量的主要工艺因素,而反应温度是影响甲酸、乙酰丙酸、5-羟甲基糠醛和糠醛产量的主要工艺因素。     

新型离子液体[Hnmp]+HSO4-对乳酸薄荷酯合成的催化效能

以乳酸和薄荷醇为原料,以合成的离子液体[Hnmp]+HSO4-为催化剂,合成乳酸薄荷酯,并与H2SO4、钨硅酸2种催化剂进行比较.结果明表:离子液体[Hnmp]+HSO4-的催化和重复使用效能均优于催化剂H2SO4、钨硅酸;离子液体[Hnmp]+HSO4-催化合成乳酸薄荷酯的最佳反应条件为n(薄荷醇)∶n(乳酸)=1....     

微波低温催化热解木屑制取可燃气研究

以可燃性气体为目的产物,在450~600℃低温条件下对木屑进行微波催化热解。考察了热解温度、催化剂种类以及催化剂用量对微波热解可燃气产量和热值的影响,并分析热解过程中各气体组分的变化趋势。结果表明:催化剂的加入可有效提高气体产率,不同催化剂对气体产率的影响顺序为:K2CO3Na OHNa2CO3Mg OCa ONa H2PO4Na2HPO4。在热解温度550℃、K2CO3用量(以木屑质量计)20%的条件下得到高产量的中热值可燃性气体,气体产率为62.65%,低位热值14.05 MJ/m3;且K2CO3作为催化剂时可得到较高的H/C的气体。     

K~+/CaO催化糠醛与甲基异丁基酮缩合制备生物航空燃料中间体

将K_2CO_3溶于去离子水后,室温下负载到活化后的CaO上,采用"等体积浸渍-焙烧法"制备了负载型固体碱催化剂K~+/CaO,并用XRD和CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)对催化剂进行表征。研究了无溶剂条件下K~+/CaO催化糠醛与甲基异丁基酮缩合制备生物航空燃料中间体——亚糠基甲基异丁基酮(F-MIBK)的反应,考察了催化剂种类、K~+/CaO负载量、反应温度、反应时间及物料比等因素对目标产物收率和选择性的影响。结果表明:糠醛与甲基异丁基酮的缩合反应是在催化剂的强碱性位上进行的,K~+的加入明显提高了CaO的碱性,K_2CO_3负载量为1%时,催化剂K~+/CaO表现出了最优的催化性能;当甲基异丁基酮与糠醛的物质的量比值为2,催化剂用量为物料质量的10%,温度140℃,反应时间3 h时,糠醛的转化率为99.1%,F-MIBK的选择性和收率分别为98.2%,97.1%。     

/Zr-MCM-41催化松节油水合反应

合成了SO2-4促进的含锆中孔分子筛SO2-4/Zr-MCM-41(孔径4.1 nm),通过XRD及FT-IR表征了其结构.结果表明:SO2-4/Zr-MCM-41存在中孔分子筛的特征吸收峰,具有良好的长程有序性和结晶度;SO2-4与骨架原子形成了化学键,并增强了其酸性,H0≤-12.76.将SO2-4/ Zr-MCM-41用于催化松节油的水合反应,获得了较适宜的反应条件:催化剂用量为松节油质量的7.5 %,氯乙酸、松节油及水的摩尔比为1∶1∶3,反应温度60 ℃,反应时间8～10 h.在上述条件下,松油醇的含量达到60 %.