酸性沸石催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛研究

以酸性沸石为催化剂,催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).沸石催化剂采用固载磷钨酸(PW)和脱铝两种方法制备,固载PW方法用3种类型沸石:HY、MCM-41和HMOR,脱铝方法用HY型沸石,共制得产物PW/MCM-41、PW/HMOR、PW/HY、HY-D0.2和HY-D1.0,考察沸石结构、反应温度、葡萄糖与水质量比、催化剂与葡萄糖质量比对制备5-HMF的影响.结果表明,沸石固载PW后5-HMF的产率均有所提高,其中,以Y型沸石(HY)固载PW后(PW/HY)作为催化剂时5-HMF产率最高,为27.9％;HY特殊的结构对提高5-HMF的产率具有重要的作用.另外,提高反应温度有利于加快5-HMF的生成;葡萄糖与水质量比为3.0∶100时5-HMF产率最高,反应2.5h时达到30.4％,说明适当的葡萄糖与水质量比有利于5-HMF的制备.     

金属氯化物催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛

用金属氯化物做催化剂,碱金属卤化物做助剂,催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF).在原料与催化剂的质量比为10∶1,原料与助催化剂的质量比为1∶1的情况下,考察金属氯化物、助剂、溶剂、温度、时间对5-HMF收率的影响.结果显示:Al Cl3做催化剂、Na I做助剂、溶剂为N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、反应温度为130℃、反应时间为15 min时5-HMF收率可达30.6%.     

葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的反应动力学研究

以纤维素基固体酸为催化剂,在1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)中对葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的脱水过程进行了研究.实验结果表明,葡萄糖脱水的主、副反应均符合一级反应速率方程,葡萄糖脱水形成5-羟甲基糠醛(主反应)的活化能和指前因子分别为86.9kJ·mol-1和1.46×1010 min-1;葡萄糖脱水形成其他产物(副反应)的活化能和指前因子分别为124.1kJ·mol-1和3.55×1013 min-1.随着反应温度的升高,葡萄糖脱水的主、副反应速率常数均会相应的增加,副反应速率常数比主反应速率常数增加的更快.     

阳离子交换树脂和Al2O3 催化葡萄糖制取5-羟甲基糠醛

以葡萄糖为原料、强酸性阳离子交换树脂732和Al2O3为催化剂、二甲基亚砜(DMSO)为反应介质,研究了5-羟甲基糠醛(5-HMF)的制备方法与反应过程,以及阳离子树脂732和Al2O3的重复使用性.结果表明,DMSO对葡萄糖转化为5-HMF的反应有促进作用,葡萄糖初始质量分数为10%时,130℃下反应12 h后,葡萄糖的转化率可达90.19%,5-HMF的得率可达44.53%,选择性可达49.37%.同时,文中研究结果显示,经过多次使用,阳离子树脂732和Al2O3的催化选择性依然保持稳定.     

CrCl_3/PVP纳米纤维催化葡萄糖制备5-羟甲基糠醛的研究

通过静电纺丝制备CrCl_3/PVP纳米纤维作为催化剂,在四乙基氯化铵(TEAC)反应体系中,考察催化剂、反应温度、反应时间等条件对葡萄糖制备5-羟甲基糠醛(HMF)产率的影响。实验结果表明,CrCl_3/PVP纳米纤维作为催化剂具有良好的催化效果,以TEAC为溶剂,当反应温度为120℃、反应时间20min,催化剂用量为葡萄糖质量10%时,果糖制备HMF的产率可达65.6%。     

响应面法优化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛

在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中以纤维素基固体酸为催化剂对葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的反应过程进行了研究,并通过响应面法对葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的反应条件进行了优化.选取反应温度、反应时间和催化剂用量3个因素进行Box-Behnken设计,利用Design Expert 8.0统计软件进行数据拟合,建立葡萄糖转化率和5-羟甲基糠醛得率与各因素之间的数学模型,并通过方差分析和验证实验证明了得到的数学模型是可靠的.经响应面法优化后,纤维素基固体酸催化葡萄糖脱水制备5-羟甲基糠醛的最佳反应条件为:反应温度160℃,反应时间15 min,催化剂用量50 mg.且在该反应条件下葡萄糖的最大转化率为80.1%,5-羟甲基糠醛的最大得率为47.1%.     

降低葡萄糖注射液5─羟甲基糠醛的方法

控制和降低葡萄糖5─羟甲基糠醛（5─HMF）的产生，一直是药剂工作的研究课题。怎样做才能控制在最小范围呢？笔者根据几年的工作实践总结如下。1低温配制葡萄相注射液常规配制葡萄糖注射液，一般采用高温法即加活性炭，加热煮沸30min，趁热过滤脱炭。笔者根据工作实践与实验，认为在确保葡萄相质量完好的前题下，低温配制葡萄糖注射液，效果优于高温法。现将实验结果报道如下。1．1实验材料与仪器754一分光光度计，上海第三分析仪器厂；注射用葡萄糖粉，内蒙赤峰北方联合制药厂。1．2＄＠结果笔者曾对10批药进行小批量实验（除配制方法不…     

纳米TiO2溶胶催化葡萄糖合成5-羟甲基糠醛

采用溶胶凝胶法合成了纳米TiO₂溶胶和PEG-TiO₂溶胶,将其作为葡萄糖转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的催化剂,对比研究了纳米TiO₂粉体和TiO₂溶胶的催化性能. 结果表明: 以纳米TiO₂溶胶为催化剂,葡萄糖转化为HMF的转化率为93.7%,HMF的收率为21.7%;以纳米TiO₂为催化剂,葡萄糖的转化率接近100%,而HMF的收率仅为1.4%. 采用聚乙二醇(PEG 200)和钛酸乙酯为原料,制备了具有更高TiO₂固含量的PEG-TiO₂溶胶,方便运输、储存和使用. 在最佳条件下,以PEG-TiO₂溶胶和甲酸为催化剂,以水为反应溶剂,葡萄糖的转化率达到92.0%,HMF的收率达到56.2%,反应温度为100 ℃,反应时间为12 h. 研究结果为工业上大规模绿色高效催化葡萄糖转化为HMF提供了一种新的方法.     

纤维素直接催化转化为5-羟甲基糠醛的过程和机理的研究进展

对纤维素为原料制备5-羟甲基糠醛的国内外研究进展进行总结,分析指出目前催化体系下生物质资源直接制备5-羟甲基糠醛很难实现大规模工业化的原因,并对未来纤维素制备5-羟甲基糠醛的研究方向进行探讨和展望,望对今后的进一步研究具有一定指导意义.     

NiAl催化剂催化5-羟甲基糠醛加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃

[目的] 5-羟甲基糠醛(HMF)是最重要的生物质基平台化学品之一,可以通过催化加氢途径制备许多高附加值化学品.本文为设计在更加温和的条件下达到高效催化HMF加氢的非贵金属催化剂进行了一系列研究.[方法]通过尿素共沉淀法制备了一种NiAl催化剂,考察了NiAl催化剂催化HMF加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃(BHMTHF)的性能,并利用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH₃-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法系统地研究了不同Ni/Al比、不同煅烧温度和还原温度对催化剂理化性质的影响.[结果] Ni和Al的投料原子比为3∶1,在350℃下煅烧、650℃下还原制备的催化剂Ni₃Al-350-650在100℃、氢气压力2.5 MPa的条件下反应1 h, HMF的转化率和BHMTHF产率分别高达99.5%和87.5%.过高的Ni/Al比制备的催化剂比表面积较小,导致暴露的活性位点较少从而降低了催化活性,通过煅烧温度可以调节N...     

糠醛气相加氢制2-甲基呋喃的负载型催化剂

采用负载型铜氨络合物催化剂进行糠醛气相加氢制 2 甲基呋喃。用浸渍方法制备催化剂 ,以硅胶球粒为载体。研究了制备催化剂过程中配比、焙烧温度对生成 2 甲基呋喃的影响 ,以及在催化剂的评价过程中 ,还原温度、反应温度对生成 2 甲基呋喃的影响。在最佳条件下 ,糠醛转化率可达 99%以上 ,2 甲基呋喃的选择性达 97%。利用气相色谱分析了产品的组成。     

两相体系中PW_(12)-TiO_2-SiO_2固体酸一步催化降解葡萄糖制5-羟甲基糠醛的研究

在26.5%Na Cl(aq)/四氢呋喃(THF)两相体系中,进行了PW_(12)-TiO_2-SiO_2固体酸催化降解葡萄糖制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的研究,并探究了不同反应条件对催化性能的影响,考察了催化剂的循环利用性,探讨了该反应可能的催化机理.结果表明:催化活性与其酸量和酸密度有关,在最佳条件下,5-HMF收率达57.7%,葡萄糖最佳转化率为98.5%;此催化剂热稳定性良好,在循环利用6次后,5-HMF收率为51.9%,葡萄糖转化率为88.6%.     

采用HS-SPME-GC-MS分析蜂蜜中的5-羟甲基糠醛衍生物

以3种原蜜及其加热浓缩蜂蜜为实验材料,利用顶空固相微萃取联动气质色谱（head space solid phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）分析技术对比分析其中的5-羟甲基糠醛衍生物的含量。结果表明,利用HS-SPME-GC-MS方法从蜂蜜样品中鉴定出3种5-羟甲基糠醛衍生物;3种物质在质量浓度范围内均呈良好的线性关系,相关系数r2>0.990;检出限低于3.33×10-2 μg/L,定量限低于3.33 μg/L,加标回收率在80.76%～115.5%。研究发现,糠醛在3种加热浓缩蜂蜜中的含量显著高于对应的3种原蜜,而3-甲基-2-戊酮及2-乙基-1-己醇含量在3种加热浓缩蜂蜜与对应原蜜之间没有显著差异。说明,采用HS-SPME-GC-MS法测定蜂蜜中的糠醛含量可以区分原蜜及加热浓缩的蜂蜜。     

改性分子筛催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛

采用离子交换法制备Sn、Cu、Fe改性的SAPO-34分子筛,通过扫描电子显微镜(SEM)、X线衍射仪(XRD)、N_2物理吸附、NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)和X线荧光光谱仪(XRF)对改性后的催化剂进行形貌和结构表征。将改性前后的催化剂用于果糖脱水制5-羟甲基糠醛(5-HMF)反应中,考察反应时间、反应介质、催化剂使用量对产物产率的影响。结果表明:改性后的样品表面聚集了无定形颗粒,结晶度、孔容和酸性有所下降;以Sn-SAPO-34作为催化剂,在30 mL二甲基亚砜溶剂中添加0.25 g催化剂、1 g果糖,反应1 h后,转化率可达99.5%,5-HMF的产率为47.7%。在最优条件下将催化剂重复使用5次,产率有所下降,经过分离焙烧后再使用,产率可恢复至原来的水平。     

磷钨酸盐催化果糖水解制备5-羟甲基糠醛

以磷钨酸盐为催化剂,研究了其对果糖水解过程的影响,考察了反应时间、温度、催化剂种类及用量等因素对5-羟甲基糠醛（5-HMF）收率的影响。实验结果表明：160℃时在二甲基亚砜（DMSO）中,以CePW12O40为催化剂,反应8h,5-HMF的收率最高为99.2%;该催化剂循环使用6次,仍能保持较高活性,5-HMF的收率仍能保持90.5%。与传统加热方法相比,微波加热可明显加快反应速率,缩短反应时间。     

憎水性ZIFs对糠醛和5-羟甲基糠醛的吸附分离性能

糠醛(furfural)和5-羟甲基糠醛(HMF)是重要的生物质平台化合物。针对低浓度生物质平台化合物的吸附分离,研究了典型沸石咪唑酯骨架(ZIFs)材料结构与糠醛和5-羟甲基糠醛吸附分离性能的关系。选择两种孔径不同但孔容接近的憎水ZIFs材料(6元环ZIF-8和8元环MAF-6)用于吸附分离糠醛和5-羟甲基糠醛,分别研究了静态吸附、吸附动力学、竞争吸附、动态穿透性能。实验结果表明:对于糠醛吸附量,ZIF-8(0.48 g/g)和MAF-6(0.52 g/g)接近;对于5-羟甲基糠醛吸附量,ZIF-8(0.39 g/g)和MAF-6(0.40 g/g)接近。对于吸附动力学,MAF-6对糠醛和5-羟甲基糠醛吸附在20 min达到平衡,而ZIF-8在6 h以上才能达到平衡。进一步的动态穿透结果显示:与ZIF-8相比,MAF-6对糠醛的动态吸附快速达到平衡;MAF-6对5-羟甲基糠醛动态吸附容量远大于ZIF-8.最后研究了ZIF-8和MAF-6对双组分糠醛/5-羟甲基糠醛的吸附分离性能,结果显示,ZIF-8分离糠醛/5-羟甲基糠醛受动力学控制;而MAF-6分离糖醛/5-羟甲基糖醛是由热力学控制。     

负载型固体酸催化合成二苯甲烷的研究

该文作者设计了一个综合化学实验——用一种负载型FeCl3/粘土-SA01固体催化剂,催化苯与苄基氯的傅-克烷基化反应合成二苯甲烷。以XRD表征负载型催化剂,吸附吡啶的紫外光谱测定固体酸的表面酸强度,用吸附吡啶的红外光谱表征固体酸的表面酸性,气相色谱仪对产物进行分析,分离纯化产物,利用红外光谱及核磁共振分析产物的结构。使用氨水吸收副产物氯化氢使其转化为氯化铵。使用后的催化剂回收活化可重新使用。     

咪唑-磷钨酸杂化固体酸催化纤维素水解为葡萄糖

合成一种咪唑-磷钨酸杂化固体酸1-（3-磺酸基）丙基-3-甲基咪唑磷钨酸盐（[MIMPS] 3PW12O40）,并将其应用于催化纤维素的水解反应之中.与H2SO4,HCl,对甲苯磺酸（p-TSA）以及H3PW12O40相比,[MIMPS] 3PW12O40的催化活性与反应选择性都更佳.通过单因素法对反应温度、反应时间、催化剂用量、固液比等进行考察与优化,结果发现：在453 K下,n（[MIMPS]3PW12O40）∶n（纤维素）=5.8％时,即可极大地促进纤维素链的断裂、解离和水合;水解反应仅3h后,还原糖和葡萄糖的产率分别为34.0％,21.0％.此外,调节反应体系的pH值约为2时,催化剂以固体沉淀的方式得以回收,且经过5次重复利用后仍能保持良好的催化性能.     

SO_4~(2-)负载型固体酸催化制备生物柴油

以浸渍法制备了不同载体的SO42-负载型固体酸催化剂,用于催化制备生物柴油。考察了不同载体及不同焙烧温度下的催化剂活性,并对催化剂的失活和再生进行了研究。结果表明,本实验制备的SO42-负载型固体酸催化剂催化制备生物柴油时具有较高活性,最佳实验条件下,100℃反应13h,脂肪酸甲酯收率达90%以上;SiO2为载体时催化剂在100℃的干燥温度下催化活性较高,SnO2为载体时催化剂在450℃的焙烧温度下催化活性较高,而催化剂SO42-/SnO2-SiO2在焙烧温度小于450℃时催化活性皆较高。使用过的催化剂部分失活,原因是催化剂表面的硫酸根被甲醇淋洗掉;催化剂表面的活性位被油和甲酯所覆盖。使用过的催化剂通过焙烧,重新浸渍硫酸溶液再焙烧后,其活性得以恢复。     

构筑钌基纳米催化剂用于5-羟甲基糠醛加氢制2,5-二羟甲基四氢呋喃

合理使用生物质,对解决环境污染和资源短缺问题大有裨益.5-羟甲基糠醛(5-HMF)可以由生物质衍生的糖类脱水获得,进一步完全氢化可以转化为具有高附加值的2,5-二羟甲基四氢呋喃(DHMTHF).以表面胺基功能化介孔二氧化硅小球(SiO_2-NH_2)为载体,采用等体积浸渍法制备了高分散钌(Ru)基(Ru-B)纳米催化剂(Ru-B/SiO_2-NH_2).以2-丁醇为溶剂,将制得的Ru-B/SiO_2-NH_2用于5-HMF加氢制DHMTHF.在160℃,2.76 MPa,800 r·min~(-1)的条件下,5-HMF转化率为100%,DHMTHF的产率为87%.与目前报道的催化剂相比,该催化体系可以在更为温和的条件下获得较好的效果.构效关系研究表明:载体表面胺基功能化可以起到锚定和高度分散Ru-B非晶态合金纳米粒子的作用.