金屬氧化物催化葡萄糖脫水合成5-羥甲基糠醛.pdf

1、目前能源短缺和環(huán)境問題嚴(yán)重影響著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而生物質(zhì)資源具備來源豐富，價(jià)格低廉，可再生、清潔等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，開發(fā)利用生物質(zhì)資源已成為緩解能源危機(jī)的重要途徑。生物質(zhì)能源的利用，主要是通過一定的方法技術(shù)將其轉(zhuǎn)化成一些重要的平臺化合物或化工產(chǎn)品。其中，5-羥甲基糠醛(5-HMF)就是目前最受關(guān)注的一種重要的有機(jī)中間體。5-HMF本身含有比較活潑的羥基、醛基和呋喃環(huán)，側(cè)鏈能選擇性加氫制備液體燃料二甲基呋喃，側(cè)鏈基團(tuán)能被氧化生成呋喃二甲醛和

2、呋喃二甲酸，可用于取代石油中間體制備酯類塑料和苯二酸。5-HMF還能發(fā)生酯化、聚合、水解等反應(yīng)制備其它有價(jià)值的化合物，在醫(yī)藥、皮革、食品等眾多領(lǐng)域都有廣泛用途。因此，研究從生物質(zhì)出發(fā)如何高效的制備5-HMF具備重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文采用浸漬法制備負(fù)載型CrO3/SiO2催化劑，并研究其催化葡萄糖脫水制備5-HMF的性能，通過對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和收率的研究分析發(fā)現(xiàn):活性組分CrO3負(fù)載量為8wt.％時(shí)在500℃的馬弗爐中焙燒5h，此時(shí)

3、制得的催化劑催化性能最好。實(shí)驗(yàn)在雙相體系中（其中水4.75g，甲基異丁基酮14ml）進(jìn)行，其中葡萄糖含量0.250g，催化劑CrO3/SiO2的含量為0.10g，同時(shí)加入4.75ml二甲基亞砜抑制副反應(yīng)，為提高5-HMF的選擇性，在反應(yīng)體系中加入6ml異丁醇。反應(yīng)在170℃條件下加熱攪拌反應(yīng)60min，得到最佳的葡萄糖的轉(zhuǎn)化率為93％，此時(shí)5-HMF的收率達(dá)51％。
　　采用浸漬法制備WO3-MoO3復(fù)合金屬氧化物催化劑，我們研究

4、了WO3-MoO3催化葡萄糖脫水合成5-HMF的催化性能，通過對反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和收率的研究分析發(fā)現(xiàn):W和Mo原子的摩爾含量為2∶1，在700℃的馬弗爐中焙燒4h所制得的催化劑催化效果最好。實(shí)驗(yàn)在雙相體系中（其中水2g，甲基異丁基酮6ml）進(jìn)行，其中葡萄糖含量0.025g，催化劑WO3-MoO3的含量為0.04g，同時(shí)加入AlCl3.6H2O0.01g配合催化葡萄糖異構(gòu)，為提高5-HMF的選擇性，在反應(yīng)體系中加入0.7gNaCl。反應(yīng)在170