CoMn@NC催化5-羟甲基糠醛常压氧化为2, 5-呋喃二甲酸二甲酯

2, 5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFDCA)这一生物质衍生的增值化学品是石油基聚合物单体对苯二甲酸(TPA)的理想替代品。本研究采用一步共热解法合成了两种廉价金属修饰的氮掺杂多孔碳催化剂CoMn@NC,并将其用于5-羟甲基糠醛(HMF)在温和条件下的需氧氧化。由Co₃Mn₂@NC-800催化HMF在50 ℃和常压氧气的条件下反应12 h后,得到产率为85%的DMFDCA。多孔催化剂的高比表面积提高了传质效率。Co纳米粒子(NPs)和呈原子级分散的Mn与掺杂在碳中的氮配位形成M―N_x。富含吡啶氮的碳基体中的缺电子金属位点有利于HMF和氧的活化。氧形成的超氧自由基阴离子的存在确保了半缩醛中间体和5-(羟基甲基)-2-糠酸甲酯(HMMF)的羟甲基的脱氢氧化,从而高选择性得到DMFDCA。该催化剂性能稳定,可适用于各种取代芳醇。该催化体系具有用于生产聚合物单体羧基酯的应用潜力。     

含氧有机物催化重整制备纯氢

研究了一种新的利用含氧化合物制备纯氢的催化变换过程,该过程耦合了含氧化合物的催化重整、水煤气变换反应和CO₂去除步骤. 详细研究了重整催化剂的筛选、反应条件以及不同的含氧化合物催化重整行为. 利用所述集成方法获得的最高氢气浓度为99.96vol%和最大转化率为97.1mol%. 此外,通过含氧化合物的解离、催化重整和水煤气变换反应研究,探讨了含氧化合物制备纯氢的相关反应路径.     

生物质快速热解制备液体燃料

本文回顾了生物质快速热解液化技术的国内外研究现状,重点叙述了初级生物油的化学组成和燃料性质,指出生物油是一种复杂的含氧有机混合物,具有水分含量高、氧含量高、热值低、酸含量高、安定性差和化石燃油不互溶等独特的性质;针对这些性质,介绍了几种常用的生物油精制提炼方法,包括催化裂解、催化加氢、高温热解气过滤、添加助剂、催化酯化、柴油乳化以及制备富氢合成气与费托合成,并分析了各种精制技术发展的关键问题。     

木质素催化转化制备异丙苯

Cumene is an important intermediate and chemical in chemical industry.In this work,directional preparation of cumene using lignin was achieved by a three-step cascade process.The mixture aromatics were first produced by the catalytic pyrolysis of lignin at 450℃ over 1% Zn/HZSM-5 catalyst,monocyclic aromatics with the selectivity of 85.7 wt% were obtained.Then,the catalytic dealkylation of heavier aromatics resulted in benzene-rich aromatics with 93.6 wt% benzene at 600℃ over Hβ catalyst.Finally,the cumene synthesis was performed by the aromatic alkylation,giving cumene selectivity of 91.6 C-mol% using the[bmim]Cl-2AlCl₁₃ ionic liquid at room temperature for 15 min.Besides,adding a small amount of methanol to the feed can efficiently suppress the coke yield and enhance the aromatics yield.The proposed transformation potentially provides a useful route for production of cumene using renewable lignin.     

催化剂的性质对超临界乙醇条件下热解木质素液化的影响

研究了在超临界乙醇中、氢气存在下,一系列金属-酸双功能催化剂的酸性、孔径大小、负载的金属对热解木质素加氢裂解过程的影响．制备并采用N₂等温吸附和BET比表面、X射线衍射、NH₃-程序升温脱附技术对催化剂进行表征．实验结果表明催化剂酸性增强可促进热解木质素的缩聚反应,从而产生大量的焦炭和水,导致其液化效率降低．微孔催化剂比介孔催化剂孔径小,与强酸共同作用会导致热解木质素裂解生成更多的小分子气体．在催化剂上负载金属Ru可有效地抑制热解木质素的缩聚反应,促进其裂解液化．     

CuCoMn-zeolite双功能催化剂转化生物质基合成气制取液态烃

选用四种不同的分子筛(SAPO-34, ZSM-5, Y, MCM-41)与CuCoMn(高醇合成组元)构成双功能催化剂,利用N₂吸脱附、H₂-TPR、XRD、NH₃-TPD等表征了催化剂的结构性质. 研究了催化剂在生物质基合成气一段法制取液态烃燃料的应用. 相比于CuCoMn催化剂,加入分子筛的双功能催化剂均不同程度地提高了液体烃燃料的选择性及收率,且收率按顺序递减呈CCM-ZSM-5>CCM-SAPO-34>CCM-Y>CCM-MCM-41. 同时,共沉淀法制备的CuCoMn-ZSM-5 (20wt%, Si/Al=100) 具有最佳的CO转化率(76%)及液体产物收率(30%). 相比于CuCoMn氧化物,双功能催化剂的比表面及孔容均得到提高. CCM-ZSM-5具有适中的微孔尺寸和中等强度的酸性,增加CCM-ZSM-5中ZSM-5含量或降低ZSM-5中的Si/Al比,均有利于提高酸性位的数量,主要是较弱的酸性位. 而共沉淀法制备的CCM-ZSM-5具有更好的金属分散性及还原性能.     

生物油中有机化合物的分析与表征

综述了目前国内外生物油成分分析的状况,重点介绍了红外光谱、核磁共振、质谱、气相色谱、高效液相色谱技术以及波谱-色谱联用技术在生物油有机小分子化合物结构表征方面的应用,评价了这些技术在生物油结构表征方面的作用和价值,并分析了生物油的理化特性及化学结构对检测分析产生的影响。此外,对生物油中的低聚糖和热解木质素等低聚物的分析检测研究也进行了介绍。最后,总结了波谱和色谱技术在生物油检测分析方面存在的主要问题,并对生物油中有机物检测与分析的发展趋势进行了展望。     

生物质快速热解制备液体燃料

本文回顾了生物质快速热解液化技术的国内外研究现状,重点叙述了初级生物油的化学组成和燃料性质,指出生物油是一种复杂的含氧有机混合物,具有水分含量高、氧含量高、热值低、酸含量高、安定性差和化石燃油不互溶等独特的性质;针对这些性质,介绍了几种常用的生物油精制提炼方法,包括催化裂解、催化加氢、高温热解气过滤、添加助剂、催化酯化、柴油乳化以及制备富氢合成气与费托合成,并分析了各种精制技术发展的关键问题.     

液体离子提取烟梗木质素的研究

本文研究了在温和的条件下利用四种离子液体对烟梗木质素的提取过程,结果表明1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([EMIM][DEP])的提取效果最佳. 通过80 °C的热水搅拌30 min的预处理过程可以有效脱除烟梗中含有的绝大多数糖分同时疏松了烟梗的微纤维结构,在此基础上使用[EMIM][DEP]在150 °C和反应时间4 h的条件下可以获得纯度90.21%的木质素,木质素的提取率达到85.38%.     

纤维素和甲醇共催化热解制备对二甲苯

本文对纤维素和甲醇在不同金属氧化物改性的ZSM5催化剂作用下共催化快速热解实现一步制备可再生对二甲苯的过程进行了研究. 结果表明,镧改性的ZSM5催化剂是生产生物基对二甲苯的有效催化剂. 对二甲苯的选择性和产率主要由催化剂酸性、反应温度和甲醇含量决定. 在20%La₂O₃-ZSM5(80)催化剂作用下,纤维素与33wt%甲醇共催化快速热解获得对二甲苯的最高收率和对二甲苯/二甲苯的最高比率分别为14.5 C-mol%和86.8%. 本文详细研究了催化热解过程中催化剂的失活,基于产物的分析和催化剂的表征提出了由纤维素制备对二甲苯的可能反应途径.