离子液体[BMIM]Cl与H5PV2Mo10O40双效催化降解麦草碱木质素的研究

编号 zgly0001570304

文献类型 期刊论文

文献题名 离子液体[BMIM]Cl与H5PV2Mo10O40双效催化降解麦草碱木质素的研究

作者 刘晓乐  任世学  侯莲霞  李淑君 

作者单位 东北林业大学材料科学与工程学院  东北林业大学生物质材料科学与技术教育部重点实验室 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2017年05期

年份 2017 

分类号 TQ351 

关键词 离子液体  杂多酸  双效催化降解  麦草碱木质素 

文摘内容 采用常规合成法制备了杂多酸H5PV2Mo10O40,并通过FT-IR、XRD、SEM对其进行表征。研究了[BMIM]Cl单催化与{H5PV2Mo10O40+[BMIM]Cl}双效催化体系中,反应时间、温度以及H5PV2Mo10O40用量对麦草碱木质素降解的影响,并初步探讨了木质素的降解机理。结果表明:H5PV2Mo10O40中P、V、Mo相对原子质量满足1∶2∶10关系,并具有典型的Keggin结构;木质素降解反应中,仅离子液体[BMIM]Cl降解木质素的最佳条件为140℃下反应3 h,降解后固体产物中总羟基由3.49 mol/kg增加到10.92 mol/kg,液体产物中有香草醛与丁香醛生成,分别占2.00%和2.15%;{H5PV2Mo10O40+[BMIM]Cl}双效催化体系中,最佳反应条件为加入20%的H5PV2Mo10O40120℃下反应6 h,降解后固体产物中总羟基由3.49 mol/kg增加到14.12 mol/kg,摩尔质量由7.691 kg/mol降为1.589kg/mol;液体产物中无丁香醛生成,香草醛占6.97%。初步认为:当单独[BMIM]Cl催化木质素时,H+首先进攻木质素中β-O-4键上的氧原子,正电荷转移到β位,然后水分子中氧原子向带有正电荷的β位进攻,从而催化剂的H+被消除,最后实现了β-O-4键水解断裂,生成愈创木酚,进而侧链发生氧化生成香草醛与丁香醛;当添加H5PV2Mo10O40时,[PV2Mo10O40]5-中的VO+2由V（V）→V（IV）,故使模型化合物得以单电子的氧化,使木质素脱甲氧基,由紫丁香基木质素转变成愈创木基木质素,液体产物中无丁香醛生成,且香草醛质量分数升高。