微波辅助纤维素一步转化制备γ-戊内酯的研究开题报告

 2021-08-08 20:23:03

1. 研究目的与意义

发展生物质基化学转化对于可持续能源和环境保护领域都有着非常重要的意义。微波辅助纤维素一步转化制备γ-戊内酯目前还未有有效方案,因此实验出一条一步转化的路线对于生物质基化学转化具重要发展意义,对于可持续能源和环境保护领域亦具有积极意义。

2. 国内外研究现状分析

2011年Chia M, Dumesic J A等报道了以ZrO2为催化剂,2-丁醇为氢源于溶剂,在150℃下反应四小时,γ-戊内酯的产率能达到80%以上。

2014年Son等采用共沉淀法制备了Au/ZrO2和Au/Zr C两种催化剂,将其用于甲酸水溶液中果糖一锅法转化为γ-戊内酯的反应,收率达到 48%。

2015年Zhou等建立了 PDVB-IL聚合物和Co/TiO2高效催化体系,将其应用于一锅法催化碳水化合物转化为γ-戊内酯的反应。以呋喃甲醇、羟甲基糠醛和果糖作为反应底物时,收率分别可以达到 69%、62%和 55%。

3. 研究的基本内容与计划

本项目拟从以下几个方面研究微波辅助纤维素一步转化制备γ-戊内酯的方法:催化剂(Ru、Pd、Ranney Ni等)的筛选和表征、微波辅助下金属盐(AlCl3、CrCl3、SnCl4等)催化生物质转化的反应性能、生物质转化的反应机理及催化剂的机理。

4. 研究创新点

本项目选用多种价格低廉的金属及金属盐催化剂,在微波辅助下实现纤维素一步、高效转化为γ-戊内酯的研究。

在不同金属及金属盐催化剂搭配下实现一步转化。

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