多金屬氧酸鹽催化纖維素水解研究.pdf

1、隨著能源危機(jī)的日益嚴(yán)重以及化石燃料等不可再生資源的迅速消耗，尋找可再生資源代替不可再生資源正越來越引起全世界的關(guān)注。纖維素作為地球上最豐富的可再生資源，近年來已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)，尤其是作為原料代替化石資源生產(chǎn)重要的化工產(chǎn)品，具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文以多金屬氧酸鹽為酸性催化劑，研究了纖維素在酸性條件下的水解過程，解決了在使用液體酸催化纖維素水解過程中存在的環(huán)境污染以及設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問題。本文對于研究和開發(fā)新型高效的催化劑，具有一定的理論

2、意義和經(jīng)濟(jì)價值。其主要結(jié)果如下:
　　1.利用十二鎢磷酸，催化纖維素的水解反應(yīng)，探討了反應(yīng)條件:催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、底物用量、催化劑重復(fù)使用次數(shù)等各種反應(yīng)條件對纖維素酸水解的影響。結(jié)果表明，催化纖維素水解反應(yīng)的最佳條件是:纖維素質(zhì)量0.1g、蒸餾水5mL、催化劑用量0.08mmol、反應(yīng)溫度180℃、反應(yīng)時間為2h時，纖維素的轉(zhuǎn)化率可達(dá)54.7％，總的還原糖和葡萄糖產(chǎn)率可分別達(dá)到54.0％、50.5％。反應(yīng)結(jié)束后H3P

3、W12O40可用乙醚從反應(yīng)液中萃取出來，重復(fù)使用。結(jié)果表明H3PW12O40在纖維素的水解反應(yīng)中是一個高效的、可重復(fù)使用的、環(huán)境友好的固體酸催化劑。
　　2.制備了一系列十二鎢磷酸銫鹽CsxH3-xPW12O40(x=0.5，1.0，1.5，2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，3)，用紅外光譜、元素分析、X-射線粉末衍射進(jìn)行了表征。并用Cs0.5H2.5PW12O40作為催化劑催化纖維素的水解反應(yīng)，探討了反應(yīng)條件:催化

4、劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、底物用量等各種反應(yīng)條件對纖維素酸水解的影響。結(jié)果表明，催化纖維素水解反應(yīng)的最佳條件是:纖維素質(zhì)量0.1g、蒸餾水5mL、催化劑用量0.06mmol、反應(yīng)溫度160℃、反應(yīng)時間為6h時，纖維素的轉(zhuǎn)化率可達(dá)60.2％，總的還原糖和葡萄糖產(chǎn)率可分別達(dá)到37.1％、35.8％。在纖維素水解的最佳條件下，以不同銫含量的固體酸CsxH3-xPW12O40(x=0.5，1.0，1.5，2.0，2.1，2.2，2.3，2.4