曹雪娟:CuOx-CaCO3催化剂高效催化生物质乙酰丙酸甲酯制备γ-戊内酯(英文)论文

曹雪娟:CuOx-CaCO3催化剂高效催化生物质乙酰丙酸甲酯制备γ-戊内酯(英文)论文

本文主要研究内容

作者曹雪娟,刘淮,魏珺楠,唐兴,曾宪海,孙勇,雷霆宙,赵耿,林鹿(2019)在《CuOx-CaCO3催化剂高效催化生物质乙酰丙酸甲酯制备γ-戊内酯(英文)》一文中研究指出:γ-戊内酯(GVL)在燃料和化学品上有着巨大的潜在利用价值,如何从生物质木质纤维素出发经济地制备GVL广受关注.目前已有大量的研究致力于利用不同氢源从乙酰丙酸及其酯类催化加氢制备GVL的催化体系.过去的数年里,外加氢气条件下的乙酰丙酸及其酯类加氢制备GVL已经得到了广泛的研究.考虑到液体醇使用和管理相比于氢气更为安全便捷,而且醇类如甲醇、乙醇都是可以从生物质制备的绿色环保的溶剂,利用醇类通过Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)还原作为生物质催化加氢过程中的的溶剂和氢供体已经引起了人们的浓厚兴趣.在脂肪醇中,甲醇的还原势能最高,在MPV还原里的效果不如其他醇,但可以通过甲醇重整制氢的方式来供氢.此外,乙酰丙酸甲酯(ML)可以通过甲醇中酸催化醇解碳水化合物制得,因此可以尝试将碳水化合物醇解制备ML;甲醇重整制氢以及ML加氢结合起来,从而省去繁琐且能耗较大的ML分离步骤.腐殖质的存在和固体催化剂在甲醇中的稳定性是上述两步法策略的最大挑战.本文通过草酸凝胶共沉淀法首次制备了(n)CuOx-CaCO3(n为Cu/Ca摩尔比)双功能催化剂,用于以甲醇为原位氢源,从生物质ML一锅制备GVL反应中.经筛选,(3/2)CuOx-CaCO3催化制备GVL的得率高达95.6%.利用各种表征手段分析了催化剂使用前后的组成和结构变化.结果显示,新制的CuOx-CaCO3催化剂中即可检测到Cu+的存在,且在使用过程中CaCO3可以有效阻止二价铜在氢气氛围下被完全还原成单质铜.对于该体系中的ML加氢,亚铜有着比单质铜更佳的催化性能.循环实验表明,(3/2)CuOx-CaCO3至少可以连续稳定使用8次,其催化活性没有明显损失.此外,在纤维素醇解产物中存在腐殖质的情况下,(3/2)CuOx-CaCO3催化剂仍能够有效催化纤维素醇解得到的ML加氢制备GVL.因此可以利用这个高效廉价的催化剂开发一种便捷的一锅两步法从木质纤维素生物质制备GVL,即将酸催化的纤维素醇解、甲醇重整、ML在甲醇溶剂中加氢三者整合起来.

Abstract

γ-wu nei zhi (GVL)zai ran liao he hua xue pin shang you zhao ju da de qian zai li yong jia zhi ,ru he cong sheng wu zhi mu zhi qian wei su chu fa jing ji de zhi bei GVLan shou guan zhu .mu qian yi you da liang de yan jiu zhi li yu li yong bu tong qing yuan cong yi xian bing suan ji ji zhi lei cui hua jia qing zhi bei GVLde cui hua ti ji .guo qu de shu nian li ,wai jia qing qi tiao jian xia de yi xian bing suan ji ji zhi lei jia qing zhi bei GVLyi jing de dao le an fan de yan jiu .kao lv dao ye ti chun shi yong he guan li xiang bi yu qing qi geng wei an quan bian jie ,er ju chun lei ru jia chun 、yi chun dou shi ke yi cong sheng wu zhi zhi bei de lu se huan bao de rong ji ,li yong chun lei tong guo Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)hai yuan zuo wei sheng wu zhi cui hua jia qing guo cheng zhong de de rong ji he qing gong ti yi jing yin qi le ren men de nong hou xing qu .zai zhi fang chun zhong ,jia chun de hai yuan shi neng zui gao ,zai MPVhai yuan li de xiao guo bu ru ji ta chun ,dan ke yi tong guo jia chun chong zheng zhi qing de fang shi lai gong qing .ci wai ,yi xian bing suan jia zhi (ML)ke yi tong guo jia chun zhong suan cui hua chun jie tan shui hua ge wu zhi de ,yin ci ke yi chang shi jiang tan shui hua ge wu chun jie zhi bei ML;jia chun chong zheng zhi qing yi ji MLjia qing jie ge qi lai ,cong er sheng qu fan suo ju neng hao jiao da de MLfen li bu zhou .fu shi zhi de cun zai he gu ti cui hua ji zai jia chun zhong de wen ding xing shi shang shu liang bu fa ce lve de zui da tiao zhan .ben wen tong guo cao suan ning jiao gong chen dian fa shou ci zhi bei le (n)CuOx-CaCO3(nwei Cu/Cama er bi )shuang gong neng cui hua ji ,yong yu yi jia chun wei yuan wei qing yuan ,cong sheng wu zhi MLyi guo zhi bei GVLfan ying zhong .jing shai shua ,(3/2)CuOx-CaCO3cui hua zhi bei GVLde de lv gao da 95.6%.li yong ge chong biao zheng shou duan fen xi le cui hua ji shi yong qian hou de zu cheng he jie gou bian hua .jie guo xian shi ,xin zhi de CuOx-CaCO3cui hua ji zhong ji ke jian ce dao Cu+de cun zai ,ju zai shi yong guo cheng zhong CaCO3ke yi you xiao zu zhi er jia tong zai qing qi fen wei xia bei wan quan hai yuan cheng chan zhi tong .dui yu gai ti ji zhong de MLjia qing ,ya tong you zhao bi chan zhi tong geng jia de cui hua xing neng .xun huan shi yan biao ming ,(3/2)CuOx-CaCO3zhi shao ke yi lian xu wen ding shi yong 8ci ,ji cui hua huo xing mei you ming xian sun shi .ci wai ,zai qian wei su chun jie chan wu zhong cun zai fu shi zhi de qing kuang xia ,(3/2)CuOx-CaCO3cui hua ji reng neng gou you xiao cui hua qian wei su chun jie de dao de MLjia qing zhi bei GVL.yin ci ke yi li yong zhe ge gao xiao lian jia de cui hua ji kai fa yi chong bian jie de yi guo liang bu fa cong mu zhi qian wei su sheng wu zhi zhi bei GVL,ji jiang suan cui hua de qian wei su chun jie 、jia chun chong zheng 、MLzai jia chun rong ji zhong jia qing san zhe zheng ge qi lai .

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自催化学报的曹雪娟,刘淮,魏珺楠,唐兴,曾宪海,孙勇,雷霆宙,赵耿,林鹿,发表于刊物催化学报2019年02期论文,是一篇关于戊内酯论文,乙酰丙酸甲酯论文,加氢论文,甲醇重整论文,纤维素甲醇解论文,催化学报2019年02期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自催化学报2019年02期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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