离子液体中Beta分子筛催化果糖产5羟甲基糠醛

以离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([C_4mim]Cl)为溶剂,考察了Beta分子筛对果糖脱水转化为5-羟甲基糠醛(HMF)的催化性能,探讨了反应温度、反应时间、催化剂投加量和底物投加量对果糖转化率和HMF产率的影响,并进行了反应动力学分析.结果表明:以0.200 g果糖为底物,当催化剂投加量为0.140 g时,在100°C下反应4 h后,HMF产率可达78.2%.对体系的回用研究表明,该催化体系经5次回用后仍具有较高活性.动力学分析结果表明,此体系下果糖脱水的活化能为53.9 kJ·mol~(-1).     

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.     

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。     

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...     

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%.     

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.     

乙醇中镧盐催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛的研究

以乙醇为反应溶剂,镧盐为催化剂催化果糖制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)进行了初步研究.乙醇作为反应溶剂时,5-HMF产率远高于以水作为反应溶剂.氯化镧与硝酸镧相比具有更好的催化活性.提高催化剂浓度可以增大果糖转化为5-HMF的速率,但是对5-HMF的最大产率影响较小.随着反应温度的提高,果糖转化为5-HMF的速率增大,...     

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。     

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%。     

5-羟甲基糠醛在Pd(111)面上的加氢反应机理研究

利用基于周期性平面波的密度泛函理论方法研究了5-羟甲基糠醛在Pd(111)表面的加氢还原反应,考虑了2种可能的反应路线,第一种反应路线是支链上的醛基碳先加氢生成F-CH₂O中间体,接着F-CH₂O中间体进一步加氢生成2,5-二羟甲基呋喃;第二种反应路线是支链上的醛基氧先加氢生成F-CHOH中间体,然后F-CHOH再加氢生成2,5-二羟甲基呋喃.计算了2种反应路线下5-羟甲基糠醛加氢生成2,5-二羟甲基呋喃反应的动力学数据和热力学数据,分析讨论了5-羟甲基糠醛在Pd(111)表面的加氢反应机理,最终得出最低能量路线为：F-CHO→F-CHOH→F-CH₂OH.     

一种季铵型聚离子液体刷的制备及表征

用表面引发反向原子转移自由基聚合方法RATRP,以CuCl2/Bpy/AIBN为催化体系,在硅片表面成功接枝聚合了一种季铵型离子液体.利用椭圆偏光、静态接触角测定、傅里叶变换衰减红外光谱(ATR-FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)、激光光散射对聚合物分子量、聚合物膜等进行了表征.结果表明,聚合离子液体膜表面的润湿性与离子液体的种类及取代基碳链长度密切相关.     

离子液体体系中ZSM-5分子筛催化环己烷氧化反应研究

以离子液体[emim]BF4为反应介质,叔丁基过氧化氢（TBHP）为氧化剂,考察了不同硅铝比（质量比,下同）ZSM-5分子筛对环己烷氧化反应的影响。结果表明：在离子液体[emim]BF4溶剂中,环己烷转化率随催化剂硅铝比的增大而减小,硅铝比为25的催化剂催化活性最高,环己烷转化率及产物总收率高达15.8%和15.3%。与传统溶剂丙酮和无溶剂相比,离子液体中HZSM-5分子筛具有较高的环己烷氧化反应活性。     

长链B酸离子液体催化油酸酯化制备生物柴油

为了寻找制备生物柴油过程中能有效降低高酸价油脂酸值的绿色催化剂,采用2步法制备了带表面活性的长链B酸离子液体(IL)N,N-二甲基-N-(3-磺酸丙基)十二烷铵对甲苯磺酸盐[n-DodecMe2N-PS][PTSA]),利用FT-IR,1 H NMR,13C NMR,UV/vis和TGA对该新型离子液体结构进行了表征.利用Hammett方法测定了离子液体的酸度函数值.将其用于催化油酸酯化制备生物柴油,结果表明:该长链B酸离子液体具有较高的催化活性.在n(甲醇)∶n(油酸)∶n(催化剂)为1.5∶1∶0.1,60℃,反应3h条件下催化油酸酯化反应,油酸甲酯产率达96.5%.反应结束后离子液体与酯化产物分为两相,产物易于分离,该离子液体重复利用9次,催化活性没有明显降低.因此,长链离子液体可作为利用低价油脂(如地沟油)制备生物柴油的高效绿色催化剂.     

反向原子转移自由基聚合法在铜表面接枝聚离子液体刷

利用三氯化钐(SmCl3)和二氯化钐(SmCl2)之间的单电子转移反应,以AIBN/SmCl3/乳酸作为反向原子转移自由基聚合(Reverse ATRP)的催化体系,在金属铜表面接枝聚离子液体刷,利用原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量、核磁共振和凝胶渗透色谱进行了表征.结果表明,在铜基底上成功地接枝了聚离子液体刷,且该聚合反应为"活性"/可控聚合,并通过对阴离子交换实现了亲疏水转换.     

功能化离子液体催化合成苯亚甲基苯乙酮

设计合成了功能化离子液体乙醇胺乙酸盐,并考察了该功能化离子液体催化苯甲醛和苯乙酮的反应。发现在无溶剂条件下,10%的催化剂用量就可以有效促进反应进行,在90℃下加热反应1.5小时就可以89%的产率制得苯亚甲基苯乙酮。与传统方法相比,乙醇胺乙酸盐离子液体催化合成苯亚甲基苯乙酮减少了碱液的使用和排放,简化了实验的分离纯化过程,具有高效性、易纯化且合成绿色化等特点,体现了化学实验教学绿色化的改革目标。     

表面自由基链转移反应制备润湿性可控聚合离子液体薄膜

采用分子自组装技术在羟基化的单晶硅表面制备了3-巯丙基三甲氧基硅烷单分子层,然后以偶氮二异丁腈为引发剂,通过表面自由基链转移反应在基底表面引发了离子液体单体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMIM]Cl)的原位聚合,通过"直接离子交换"法改变了薄膜表面的对阴离子.用X射线光电子能谱仪(XPS)分析了聚合物薄膜表面典型元素的化学状态,用原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌,用椭圆偏光仪测量了薄膜的厚度,并用接触角仪对薄膜表面的静态水接触角进行了测量.结果表明,聚合离子液体薄膜成功接枝到了硅片表面,通过对离子的交换实现了薄膜表面润湿性的可控转变.     

聚乙二醇型温控两相酸性离子液体催化酯交换反应

以聚乙二醇型温控两相酸性离子液体作为催化剂,研究乙酰乙酸乙(甲)酯和不同醇的酯交换反应。考察离子液体用量、反应温度及反应时间对反应产率的影响,根据实验结果确定较佳的反应条件。在80℃,1 h,离子液体0.8 g的优化反应条件下,乙酰乙酸乙酯(20mmo1)和正丙醇(24mmo1)反应生成乙酰乙酸正丙酯的产率可达91%。该反应是一种反应条件温和、方便实用、操作简单的合成方法。该离子液体热稳定性高,方便回收,重复使用7次,活性没有明显的下降。     

新型酸功能化离子液体中合成对羟基苯甲酸乙酯的研究

以新型Brqbnsted酸功能化[Hmim]HSO4为催化荆,由对羟基苯甲酸和无水乙醇合成对羟基苯甲酸乙酯．考察了反应时间、醇酸摩尔比和离子液体用量对酯产率的影响,得到最佳反应条件为：酯化反应时间为2．5h,酸醇摩尔比为1：1．5。离子液体用量为3mL．在此反应条件下,酯化率可达81．5％．并且离子液体可重复使用5次,其催化性能基本保持不变．