炭基固体酸H-Al/AC的制备、表征及其催化葡萄糖制5-HMF

编号 zgly0001737123

文献类型 期刊论文

文献题名 炭基固体酸H-Al/AC的制备、表征及其催化葡萄糖制5-HMF

作者 杜雅东  马春慧  尹钰  李伟  罗沙  刘守新 

作者单位 东北林业大学材料科学与工程学院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2021,41(4)

页码 62-68

年份 2021 

分类号 TQ35 

关键词 炭基固体酸  葡萄糖  5-羟甲基糠醛  双相  水热 

文摘内容 以椰壳活性炭为载体,经H_(2)SO_(4)磺化及负载AlCl_(3)制备了含有Brnsted(B)酸和Lewis(L)酸的炭基固体酸催化剂H-Al/AC,将其用于水/2-仲丁基苯酚(SBP)双相体系中葡萄糖水热制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。以SEM、XRD、NH3-TPD和吡啶红外对催化剂进行表征,探究了制备条件对催化剂结构和活性的影响。研究结果表明:经质量分数为98%的H_(2)SO_(4)磺化,AlCl_(3)饱和溶液中浸渍时间4 h时,制备的催化剂活性最高;催化剂为非晶态无定形炭结构,比表面积1139.31 m^(2)/g,B酸酸量为4.213μmol/g,L酸酸量为29.97μmol/g。当水热反应温度180℃,反应时间210 min,催化剂用量0.025 g,水相与有机相的体积比1∶2时,5-HMF的产率最高(25.14%)。葡萄糖转化制备5-HMF的反应路径为:葡萄糖在水相中发生反应,在L酸的作用下异构化生成果糖,果糖在B酸的催化作用下脱水生成5-HMF,5-HMF被萃取到2-仲丁基苯酚中,生成的水保留在水相之中。催化剂循环稳定性测试表明,在重复使用5次后催化剂的活性为初始活性的86%。