固体酸SO_(4)^(2-)/Al-MCM-41催化木糖制糠醛的研究

编号 zgly0001737196

文献类型 期刊论文

文献题名 固体酸SO_(4)^(2-)/Al-MCM-41催化木糖制糠醛的研究

作者 刘秋梅  胡汉文  张素平 

作者单位 华东理工大学化工学院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2021,41(3)

页码 103-111

年份 2021 

分类号 TQ35 

关键词 固体酸  木糖  糠醛  水解 

文摘内容 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SO_(4)^(2-)/Al-MCM-41。借助傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-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SO_(4)^(2-),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SO_(4)^(2-)/Al-MCM-41为催化剂,原料与催化剂质量比为2∶1,在190℃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SO_(4)^(2-)/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。