1. 研究目的与意义
传统的化石资源储量有限,不可再生,开发利用的难度越来越大,且产生的气体、颗粒物污染物,易造成酸雨、光化学污染、雾霾等问题,严重影响着人们的生产生活。
而生物质能源可再生、分布广泛、储量大、对环境影响少,可作为化石能源的替代品,它的高效开发利用可缓解上述能源和环境问题。
hmf是一种重要的生物质基平台化合物,它在生物医药,精细化工、材料合成以及能源方面具有广泛的用途。
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2. 国内外研究现状分析
国内外学界一般认为六碳糖在催化作用下先异构后经环状路径脱水从而生成hmf,从催化剂来看,对于果糖主要表现在促进其脱去3个水生成hmf,而对于葡萄糖则主要表现在促进其异构化为果糖以及使果糖脱水制备hmf。
经大量研究表明,对于己醛糖异构为己酮糖的过程主要由lewis酸(l酸)表现催化活性,而果糖的脱水反应主要由brnsted酸(b酸)体现催化活性。
因此若由葡萄糖催化制取hmf则需l酸与b酸两种功能的催化剂共同发挥作用。
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3. 研究的基本内容与计划
研究内容:本课题基于多尺度的催化耦合机制,制备了一种双功能的固体酸催化剂,在官能团耦合和活性位耦合的指导下,通过两步法制备了一系列双功能固体催化剂,起到异构化和脱水的双重作用。
并研究了不同来源的al及其负载量对催化剂催化性能的影响。
研究计划:第1-2周 写文献综述 拟定实验计划第3-12周 制备催化剂 葡萄糖反应制备hmf 测产率第13-16周 写毕业论文 准备答辩
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4. 研究创新点
(1)以多尺度催化耦合机制为指导,研究制备一系列Al-GTS双功能固体酸催化剂。
(2)在高温液态水的条件下,寻找一种基于超临界流体催化的具有良好自催化效果的反应体系。
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