固体酸SO42-/Al-MCM-41催化木糖制糠醛的研究

刘秋梅; 胡汉文; 张素平

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固体酸SO42-/Al-MCM-41催化木糖制糠醛的研究

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采用硫酸对Al-MCM-41固体酸进行改性,制备木糖脱水制糠醛催化剂SO42-/Al-MCM-41.借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、氮气等温吸附-脱附分析等表征技术对催化剂进行表征.结果表明,硫酸改性成功地在分子筛Al-MCM-41表面引入了SO42-,提高了分子筛的酸性,并且未改变分子筛的介孔结构.考察了催化剂、溶剂、反应温度及反应时间等因素对糠醛收率的影响.结果表明,在水/正丁醇反应体系下(水和正丁醇体积比1:1,水相中NaCl质量分数2％),以木糖为原料,液固比(溶剂与固体原料比)20:1(mL:g),固体酸SO42-/Al-MCM-41为催化剂,原料与催化剂质量比为2:1,在190°C反应温度下反应30 min时获得最大糠醛收率62.45％,与分子筛Al-MCM-41作为催化剂相比,糠醛收率同比提高了21.82个百分点.另外,固体酸SO42-/Al-MCM-41对半纤维素制备糠醛也有较好的催化作用,在更加苛刻的反应条件下获得51.96％的糠醛收率(半纤维素基).催化剂重复性研究结果表明,固体酸催化剂使用3次时,糠醛收率约为54％.随着催化剂使用次数的增加,催化剂催化能力有一定程度降低,可通过高温焙烧、硫酸浸渍的方式进行催化剂再生.

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来源
《林产化学与工业》 |2021年第3期|103-111|共9页
作者
刘秋梅; 胡汉文; 张素平;
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作者单位

华东理工大学化工学院生物质能研究中心上海200237;

华东理工大学化工学院生物质能研究中心上海200237;

华东理工大学化工学院生物质能研究中心上海200237;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类纤维素质的化学加工工业;
关键词
固体酸; 木糖; 糠醛; 水解;

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