锆化合物催化生物质在dmac中合成5-羟甲基糠醛的研究

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1、分类号学号M201270283学校代码10487密级硕士学位论文锆化合物催化生物质在DMAc中合成5-羟甲基糠醛的研究学位申请人：张亦弛学科专业：化学工程指导教师：李光兴教授答辩日期：2014年5月26日万方数据AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceStudyontheCatalyticConversionofBiomassto5-HydroxymethylfurfuralwithZrcompoundsinDM

2、AcCandidate:ZhangYichiMajor:ChemicalEngineeringSupervisor:Prof.LiGuangxingHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式

3、标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：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电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：

4、年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要目前的燃料和化工原料主要来源于化石能源，随着社会经济的不断发展，石油资源日益枯竭，寻找新的、可持续的替代资源成为了世界各国需要面对的紧迫任务。作为自然界中最丰富的可再生能源，生物质的转化利用是近年来科学界的研究热点。其中5-羟甲基糠醛（简称5-HMF）为生物质降解的平台分子之一，它可转化为多种用途广泛的化合物。将生物质，如纤维素、葡萄糖等转化为5-HMF被认为是生物质利用的重要途径，得到了学术界的广泛关注。生物质转化为5-HMF主要过程为酸性条件下糖类的水解和脱水过程。已报道的反

5、应溶剂体系以及催化剂大多存在价格昂贵，毒性高，回收利用困难等缺点，本论文主要对绿色溶剂和无毒或低毒的催化剂体系下实现从生物质到5-HMF的转化进行了研究，并得到以下结果：以DMAc作为溶剂，葡萄糖和纤维素为底物催化转化为5-HMF的反应中，实验结果表明以ZrOCl2为催化剂，体系含水量为5wt%，反应温度150℃，反应时间45min的条件下，5-HMF的产率最高；以葡萄糖和α-纤维素为底物时，产率分别可达43.7%和27.2%。Zr(NO3)4为催化剂时，卤素离子可以影响反应的进行，添加20mol%的溴离子有利反应进行。

6、以Zr(NO3)4作为催化剂，助催化剂为KBr，葡萄糖作为底物时，体系含水量为5wt%，反应温度为150℃，反应时间为45min，5-HMF的产率最高，为45.2%。关键字：生物质，5-羟甲基糠醛，二甲基乙酰胺I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractRecently,fuelandchemicalrawmaterialsweareusingaremainlyfromfossilfuels.Withthedevelopmentofsocietyandeconomy,fossilresourcesaredeplet

7、ed.Todevelopnovelandsustainableresourceshasbecameapressingmission.Biomass,thelargestsustainableresourceinnature,isdrawinglotsofattentioninrecentyears.5-hydroxymethylfurfural(5-HMF),thecrucialplatformforchemicalproducesfrombiomass,canbeconvertedintoavarietyofchemi

8、cals.Conversionofbiomassasglucoseandcelluloseinto5-HMFisconsideredtobeanimportantwaytousebiomassandhasbecameahotresearchfield.Themainroutefrombiomassto5-HMFist