国产性70yerg老太,色综合在,国产精品亚洲一区二区无码,无码人妻束缚av又粗又大

基本信息

項(xiàng)目名稱：
生物質(zhì)制備5-羥甲基糠醛的研究
小類：
能源化工
簡介：
本作品以廉價易得的木質(zhì)纖維素為原料，針對如何將其快速經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化為5-羥甲基糠醛的問題進(jìn)行了大量的研究工作，獲得了高溫快速催化制備技術(shù)，是已知文獻(xiàn)報(bào)道的最具工業(yè)化前景的技術(shù)，該成果將對緩解化石能源、資源的危機(jī)具有重要的意義。
詳細(xì)介紹：
本作品研究了以離子液體[BMIM]Cl為溶劑，HCl和金屬氯化物為催化劑，以木質(zhì)纖維素為原料制備5-羥甲基糠醛的過程。考察了反應(yīng)溫度，反應(yīng)時間，鹽酸濃度，金屬氯化物的種類和用量對5-羥甲基糠醛（HMF）產(chǎn)率的影響。研究結(jié)果表明，高溫快速反應(yīng)可以得到較高產(chǎn)率的HMF，CrCl3?6H2O 是一種合適的制備HMF的催化劑，在高溫條件下HCl/CrCl3?6H2O/[BMIM]Cl是一種合適的催化體系，其可將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成為HMF和糠醛并獲得較高產(chǎn)率（例如：以木屑為原料，在200℃條件下反應(yīng)4min，得到的HMF和糠醛的收率分別為55% 和22.9%；以玉米芯為原料，200℃下反應(yīng)6min，HMF和糠醛收率分別為51% 和32.7%）。此反應(yīng)體系為以木質(zhì)纖維素為原料工業(yè)制備HMF和糠醛提供了一種簡單有效的辦法。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

5-羥甲基糠醛是一種重要的有機(jī)中間體，由它出發(fā)可以合成多種化工產(chǎn)品，所得生成物可用于樹脂醫(yī)藥、香料涂料等。近年來，生物質(zhì)作為有望在未來替代化石能源的可再生資源受到越來越多的關(guān)注。本作品受離子液體對木質(zhì)纖維素具有良好溶解性的啟發(fā)，以離子液體為溶劑，生物質(zhì)為原料，考察了多種反應(yīng)條件對產(chǎn)物5-HMF收率的影響。最終獲得了一種在CrCl3?6H2O/HCl/BMIMCl體系下高溫快速制備5-HMF的方法。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

本作品以廉價易得的木質(zhì)纖維素為原料，針對如何將其快速經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化為5-羥甲基糠醛的問題進(jìn)行了大量的研究工作，獲得了高溫快速催化制備技術(shù)，是已知文獻(xiàn)報(bào)道的具有最好工業(yè)化前景的技術(shù)，該成果將對緩解化石能源、資源的危機(jī)具有重要的意義。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義

目前對于生物質(zhì)的大規(guī)模應(yīng)用存在一定的困難，急需尋找一條新的生物質(zhì)利用途徑。5-羥甲基糠醛（5-HMF）是一種高附加值的化工產(chǎn)品，是最具開發(fā)潛力的生物質(zhì)平臺化合物。然而，目前生產(chǎn)5-HMF采用的原料絕大部分是果糖或葡萄糖，成本較高，限制了其大規(guī)模的應(yīng)用。本作品以天然生物質(zhì)能源為原料制備HMF，時間短，收率高，為生物質(zhì)的利用開辟一條可行的新途徑，對于緩解化石能源、資源的危機(jī)具有深遠(yuǎn)的意義。

學(xué)術(shù)論文摘要

The process of lignocellulose degradation to 5-hydroxy-methylfurfural (HMF) and furfural by using [BMIM]Cl as solvent, HCl and metal chlorides as catalysts was studied. We found that HCl/CrCl3?6H2O/BMIMCl system is effective in conversion lignocellulose into HMF and furfural(e.g. for wood chip: 55% and 22.9% yield for HMF and furfural respectively at 200℃, 4min). This system may be valuable to facilitate simple and effective production of 5-HMF and furfural from lignocellulosic material

獲獎情況

2011年3月，天津大學(xué) Bioresource Technology

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

[1] Binder, J.B., Raines, R.T., 2009. Simple Chemical Transformation of Lignocellulosic Biomass into Furans for Fuels and Chemicals. J. Am. Chem. Soc. 131, 1979. Chang, C., Cen, P.L., Ma, X.J., 2007. Levulinic acid production from wheat straw. Bioresour. Technol. 98, 1448–1453. [2] Chidambaram, M., Bell, A.T., 2010. A two-step approach for the catalytic conversion of glucose to 2,5-dimethyfuran in ionic liquids. Green Chem. 12, 1253-1262. [3] Dressen, M.H.C.L., Stumpel, J.E., Bastiaan, H.P., 2009. The mechanism of the oxidation of benzyl alcohol by iron (Ⅲ) nitrate: Convertional versus microwave heating. Green Chem. 1(1): 60-64.

同類課題研究水平概述

5-羥甲基糠醛（HMF）是一種重要的有機(jī)中間體并且可轉(zhuǎn)換成高附加值的化學(xué)品，如2,5-二甲基呋喃，乙酰丙酸，2,5-二甲?；秽?，2,5-呋喃二甲酸，其被認(rèn)為是連接碳水化合物和石油工業(yè)的橋梁以及生物煉制碳水化合物的新的絕佳途徑。 木質(zhì)纖維素（例如木屑，玉米芯，麥秸，稻草）是豐富的可再生資源。然而目前它們并未被充分利用，其中大部分被視為農(nóng)業(yè)廢棄物處理，這可能會導(dǎo)致環(huán)境問題和資源浪費(fèi)。如果將他們作為工業(yè)生產(chǎn)的原料使用，可以顯著降低生產(chǎn)成本。但是使用木質(zhì)纖維素作為原料本身也存在一定的困難，因?yàn)槟举|(zhì)纖維素的成分復(fù)雜（主要成分是纖維素，半纖維素和木質(zhì)素）并且不溶于一般溶劑。這些都阻礙了木質(zhì)纖維素高效轉(zhuǎn)換成有用的化學(xué)品。雖然木質(zhì)纖維素的溶解是一個具有挑戰(zhàn)性的工作，但是一些研究發(fā)現(xiàn)，離子液體有望成為一種溶解纖維素和木質(zhì)纖維素的有效溶劑。一些研究也表明，木質(zhì)纖維原料經(jīng)過酸預(yù)處理，會有相當(dāng)程度的纖維素和半纖維素水解，并能在溫和條件下提高總還原糖（TRS）的產(chǎn)率。 木質(zhì)纖維素作為原料制備HMF對于可持續(xù)發(fā)展和綠色經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。雖然已有很多相關(guān)研究，但其工藝仍有待改進(jìn)。在低溫下進(jìn)行反應(yīng)，雖然反應(yīng)條件溫和，但反應(yīng)時間過長，在此過程中很容易產(chǎn)生副產(chǎn)物，為了獲得較好收率，反應(yīng)過程中經(jīng)常添加一些添加劑，這增加了操作復(fù)雜性，使得產(chǎn)物分離困難，目前以木質(zhì)纖維素為原料制備HMF產(chǎn)率普遍不高。以木質(zhì)纖維素為原料實(shí)現(xiàn)HMF的工業(yè)化生產(chǎn)仍然有很多問題待解決。 金屬氯化物被報(bào)道有很好的將單糖和纖維素轉(zhuǎn)化成HMF的能力。在本文中，研究了在離子液體[BMIM]Cl中，不同金屬氯化物的催化活性和鹽酸的用量對HMF產(chǎn)率的影響。在這些催化劑中，HCl/CrCl3?6H2O是一種從木屑為原料制備HMF的有效的催化劑。較高的反應(yīng)溫度有利于提高HMF產(chǎn)率并且明顯縮短反應(yīng)時間。我們也對玉米芯作為原料的反應(yīng)也進(jìn)行了研究得到相似的結(jié)果。HCl/CrCl3?6H2O/BMIMCl系統(tǒng)簡單，操作方便，無需預(yù)處理操作，HMF的產(chǎn)量相對較高，并且在這個過程中還獲得了有用的化學(xué)品糠醛，它為以木質(zhì)纖維素為原料工業(yè)制備HMF提供了一種經(jīng)濟(jì)、簡便的方法。
建議反饋 返回頂部