綜合高效,綠色和可重復(fù)使用性為一體的固體酸催化劑一直是研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。本研究分為兩個(gè)部分,但都用磺化的方法來(lái)制備目標(biāo)催化劑。第一部分,脂肪酸與甲醇的催化酯化,4-乙基苯酚與苯甲醇的烷基化以及2-甲基呋喃與環(huán)戊酮的烷基化對(duì)于生產(chǎn)生物燃料具有重要意義。但是,原位產(chǎn)生的水會(huì)降低催化劑的酸度并引起副反應(yīng),導(dǎo)致催化活性和選擇性不令人滿意。本文中,通過(guò)生物炭與4-氯苯磺酸的一鍋法磺化,首次制備了一種新型的基于生物炭的疏水性苯磺酸。它具有100-400 m2/g的較大比表面積,H2O接觸角大于110°的疏水性和超過(guò)1.0mmol/g的高濃度磺酸。在脂肪酸與甲醇的酯化反應(yīng)中合成生物柴油時(shí),它顯示出比磺酸樹(shù)脂Amberlyst-15(86.7%)和傳統(tǒng)的磺化生物炭-SO3H(28.0%)更高的96.0%的轉(zhuǎn)化率。4-乙基苯酚與苯甲醇/2-甲基呋喃與環(huán)戊酮的烷基化反應(yīng)用于高密度雙環(huán)/單環(huán)生物燃料的催化效率和目標(biāo)產(chǎn)物收率分別是 69.4%和 70.5%,分別高于 amberlyst-15(74.3%,49.4%)和 Biochar-SO 3 H(14.7%,13.0%)。此外,該催化劑比生物炭-SO3H...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 酸催化劑簡(jiǎn)介
    1.3 疏水型固體酸現(xiàn)狀
        1.3.1 負(fù)載型雜多酸
        1.3.2 黏土類(lèi)固體酸
        1.3.3 層狀過(guò)渡金屬氧化物NbMoO6
        1.3.4 介孔復(fù)合物
        1.3.5 聚合樹(shù)脂—氧化硅復(fù)合材料
    1.4 磺酸型固體酸
        1.4.1 無(wú)定型炭
        1.4.2 中孔炭分子篩
        1.4.3 炭納米管
        1.4.4 磺化法對(duì)生物炭接入酸性官能團(tuán)
    1.5 5-羥甲基糠醛概述
        1.5.1 5-HMF的制備進(jìn)程
    1.6 金屬有機(jī)骨架材料概述
        1.6.1 金屬有機(jī)骨架材料在生物質(zhì)催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展
第二章 苯磺酸官能化的疏水介孔生物炭作為生產(chǎn)生物燃料的有效催化劑
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 用料
        2.2.2 催化劑制備
        2.2.3 催化劑表征
        2.2.4 催化反應(yīng)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 官能化生物炭的結(jié)構(gòu)特征
        2.3.2 酸官能化生物炭的疏水性和親油性
        2.3.3 甲醇與油酸酯化
        2.3.4 4-乙基苯酚與苯甲醇的烷基化
        2.3.5 2-甲基呋喃與環(huán)戊酮烷基化
        2.3.6 催化劑的穩(wěn)定性和回收利用
    2.4 本章小結(jié)
第三章 具有強(qiáng)酸性和疏水性的功能化金屬有機(jī)骨架,可作為生產(chǎn)5-羥甲基糠醛的有效催化劑
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 材料
        3.2.2 MOF的合成
        3.2.3 MOF的修飾
        3.2.4 催化劑表征
        3.2.5 催化反應(yīng)
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 酸官能化MOF的結(jié)構(gòu)特征
        3.3.2 酸官能化MOF的疏水性
        3.3.3 果糖脫水成HMF
    3.4 催化劑回收
    3.5 本章小結(jié)
第四章結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號(hào)：3814052