固体催化剂催化糖类制备5--羟甲基糠醛

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1、北京名匕工大学硕士研究生学位论文日期：二。一四年五月五日北京化工大学学位论文原创性声明一i幽lnlltlllltltllll踅ul鬟lllll醒littllll本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：尘立一丝犁日期：址J王兰L——一学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识

2、产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在』L年解密后适用本授权书。圈非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：幺查兰兰羞!日期：导师签名：日期：中图分类号TQ426．94学科分类号530．2420论文编号1001020140005密级公开学位授予单位代10010学位授予单位名称北京化工大学码作

3、者姓名付红莉学号2011200005获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081700课题来源国家自然科学基金研究方向工业催化论文题目固体催化剂催化糖类制备5一羟甲基糠醛关键词cr改性分子筛，Zr02，5一羟甲基糠醛，葡萄糖，糖类论文答辩日期2014年5月19日木论文类型基础研究学位论文评阅及咎辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师黄崇品副研究员北京化工大学化学工程评阅人1雷志刚教授北京化工大学工业催化评阅人2李英霞副教授北京化工大学工业催化评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席张润铎教授北京化工大学工业催化答辩委员1李建伟教授北京化工大学工业催化答辩委员2雷志

4、刚教授北京化工大学工业催化答辩委员3李英霞副教授北京化工大学工业催化答辩委员4张僳副研究员北京化工大学工业催化答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要固体催化剂催化糖类降解制备5_羟甲基糠醛生物质具有价格低廉、来源广泛、物种丰富等特点，可以作为替代石化资源的理想的绿色可再生能源，是解决能源和环境问题的有效途径。作为新型平台化合物5．羟甲基糠醛(5．啪)可以合

5、成耐高温的导电聚合体，荧光材料、医药中间体和一系列的液体燃料。利用生物质制备高附加值和较高经济价值的5-HMF具有较高的研究价值，目前研究热点是利用葡萄糖脱水制备5-HMF，研究发现Cr的金属盐对葡萄糖制备5-HMF有良好的催化效果，但是存在催化剂不易分离回收，污染环境的缺点。本文选择通过等体积浸渍法将Cr负载在p分子筛上，即保证了其催化效果又实现了催化剂的可回收利用，并对制备的金属改性分子筛利用XRD、FT-IR、NH3．TPD技术进行了表征，以确定改性分子筛的结构和性能。葡萄糖脱水制备包括葡萄糖异构化为果糖和果糖脱水生成5-HMF的过程，本文首先考察了果糖脱水制备5-

6、HMF的实验中反应时间、反应温度、溶剂、催化剂用量等因素对果糖的转化率和5-HMF的收率的影响，结果表明果糖制备5-HMF的最佳工艺为使用Hp催化果糖制备5-HMF的最佳工艺条件是含有微量水的DMSO做溶剂，底物与催化剂的质量比R--5：1，160℃下反应5h，果糖的转化率可以达到99．81％，5．HMF的收率达到85．81％。在分子筛催化果糖制备5-HMF的基础上，采用一步法利用葡萄糖制备5-HMF，考察了选用Cr改性的分子筛做催化剂时，浸渍液的溶度、反北京化工大学硕学学位论文应时间、反应温度、溶剂、催化剂用量以及溶剂中水的含量等因素对葡萄糖的转化率和5-HMF的收率的

7、影响，结果表明使用质量分数10％的Cr(N03)3溶液改性的H13分子筛为催化剂，DMSO做溶剂，底物与催化剂的质量比R=I，160℃下反应7h，葡萄糖的转化率可以达到74．72％，5-HMF的收率达到35．51％。通过对葡萄糖的机理研究表明葡萄糖脱水制备5-HMF的过程中葡萄糖异构化为碱催化过程，果糖脱水形成5-HMF为酸催化过程，本文中选取了固体碱Zr02和C卜HB分子筛共同催化葡萄糖脱水制备5-HMF，考察了催化剂种类、催化剂用量、反应时间以及两种催化剂的先后加入顺序和时间对反应的影响，结果表明160℃下，加入固体碱Zr