木糖脫水制備糠醛的綠色工藝研究.pdf

1、木糖脫水制糠醛是酸催化反應(yīng),傳統(tǒng)的催化劑劑是液體酸,會(huì)造成設(shè)備腐蝕、產(chǎn)物分離困難等一系列的問題。本文采用固體酸、高溫水和離子液體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液體酸進(jìn)行反應(yīng),并將固體酸催化反應(yīng)與超臨界萃取的工藝耦合起來做了初步探索,對(duì)高溫水和離子液體催化木糖制糠醛的反應(yīng)工藝進(jìn)行了探究,結(jié)果如下:
　　制備了SO3H-SBA-15、SO3H-G和SO3H-CNT等3種固體酸催化劑,將其應(yīng)用于木糖制糠醛反應(yīng)中以評(píng)價(jià)其催化效果。結(jié)果表明3種固體酸對(duì)木糖的轉(zhuǎn)

2、化率都可高達(dá)95％,但只有固體酸SO3H-SBA-15對(duì)生成糠醛的選擇性較高得到糠醛產(chǎn)率為69%。將固體酸SO3H-SBA-15催化木糖的反應(yīng)與超臨界二氧化碳萃取耦合,得到木糖的轉(zhuǎn)化率為93%,糠醛的收率為36%。
　　高溫水是一種經(jīng)濟(jì)高效環(huán)境友好的催化介質(zhì),比較高溫水和液體酸以及固體酸催化劑的催化效果,結(jié)果表明使用高溫水做催化劑可以代替液體酸和固體酸催化劑?？疾炝朔磻?yīng)溫度,反應(yīng)時(shí)間,木糖初始濃度對(duì)高溫水催化木糖制糠醛反應(yīng)的影響,

3、結(jié)果表明木糖初始濃度為10wt%,反應(yīng)溫度200℃,反應(yīng)時(shí)間3h時(shí)可得到最佳的糠醛產(chǎn)率78%。
　　制備了一種具有相分離特性的酸性離子液體(IL),IL同時(shí)具備了液體酸傳質(zhì)效果好和固體酸易分離的優(yōu)點(diǎn)。使用IL催化木糖制糠醛,發(fā)現(xiàn)IL的催化效果比液體酸及固體酸要好?？疾旆磻?yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和催化劑劑量對(duì)木糖制糠醛反應(yīng)的影響,表明催化劑劑量為n(xylose):n(IL)=5:1,反應(yīng)溫度160℃,反應(yīng)時(shí)間3h時(shí)可達(dá)到最高糠醛產(chǎn)率70%