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《磁性碳基磺酸化固体酸催化剂的制备及其催化水解纤维素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)JulyActaPhys.鄄Chim.Sin.,2010,26(7)：1873-18781873[Article]www.whxb.pku.edu.cn磁性碳基磺酸化固体酸催化剂的制备及其催化水解纤维素*王华瑜张长斌贺泓王莲(中国科学院生态环境研究中心,北京100085)摘要：以纤维素和硝酸铁为原料,发烟硫酸为磺酸化试剂,采用热解法合成了磁性碳基磺酸化固体酸催化剂(Fe/C鄄SO3H).利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶
2、变换红外(FT鄄IR)光谱仪和振动样品磁强计(VSM)等手段对催化剂进行了表征,评价了催化剂在纤维素水解反应中的催化活性.结果表明,Fe是以酌鄄Fe2O3的形式存在于碳本体中,催化剂呈现超顺磁性.对于纤维素的水解反应,在优化条件下,纤维素的转化率可达40.6%.此外,催化剂可稳定分散于反应体系中,并在外加磁场作用下可快速与反应体系分离.但催化剂重复使用时催化活性有所下降,其失活原因经初步认定是由于表面部分磺酸基团在反应过程中脱落.关键词：生物质;纤维素;催化水解;磁性催化剂;碳基固体酸;磺酸化中图分类号：O643Preparatio
3、nofMagneticSulfonatedCarbon鄄BasedSolidAcidCatalystsfortheHydrolysisofCellulose*WANGHua鄄YuZHANGChang鄄BinHEHongWANGLian(ResearchCenterforEco鄄EnvironmentalSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100085,P.R.China)Abstract：Magneticsulfonatedcarbon鄄basedsolidacidcatalysts(F
4、e/C鄄SO3H)werepreparedbythepyrolysisofcelluloseandsubsequentsulfonation.Thecatalystsampleswerecharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),transmissionelectronmicroscopy(TEM),X鄄raydiffraction(XRD),X鄄rayphotoelectronspectroscopy(XPS),Fouriertransforminfrared(FT鄄IR)spec
5、troscopy,andvibratingsamplemagnetometry(VSM).Theircatalyticpropertiesforthehydrolysisofcellulosewereinvestigated.ResultsshowthatFeexistsinthecarbonbodyintheformof酌鄄Fe2O3andtheFe/C鄄SO3Hcatalysthassuperparamagneticproperties.Inthehydrolysisreaction,celluloseconversionrea
6、ched40.6%overFe/C鄄SO3Hunderoptimalconditions.Furthermore,thecatalystcouldbesteadilydispersedinthereactionmixtureandbeseparatedusinganexternallyappliedmagneticfield.However,thecatalyticperformancedroppedafterthefirstrun.Thereasonfordeactivationisdeducedtobeareductionint
7、heamountofsulfonicacidgroupsonthesurfaceofthecatalyst.KeyWords：Biomass;Cellulose;Catalytichydrolysis;Magneticcatalyst;Carbon鄄basedsolidacid;Sulfonation“石油危机”的出现以及化石能源利用所带来的的生存与发展离不开淀粉和食用油,特别是在当前环境和气候变化问题使得世界能源战略的重点开始食品需求日益增长的情形下,对它们的开发利用是转向可再生能源的研究和开发.可再生能源的来源不可持续发展的.而
8、纤维素是自然界中存在最为广非常广泛,包括淀粉、食用油和纤维素等.显然,人类泛的可再生资源,它不会威胁到粮食安全,因此利用Received:January5,2010;Revised:April6,2010;PublishedonWeb
