5-羥甲基糠醛是一種重要的生物質(zhì)基平臺化合物,含有C=O鍵、C-O鍵和呋喃環(huán),通過加氫可以獲得多種燃料以及化學(xué)品。其中5-羥甲基糠醛通過加氫氫解可以獲得2,5-二甲基呋喃以及2,5-二甲基四氫呋喃。由于較高的能量密度以及辛烷值,二者是很有前景的替代燃料。另外,5-羥甲基糠醛也可以通過加氫獲得有價值的聚合物前體如2,5-二羥甲基呋喃以及2,5-二羥甲基四氫呋喃。因此研究5-羥甲基糠醛的選擇性加氫具有重要意義。在這項工作中,通過水熱法制備了水熱碳（HC）,并將其用作Ni基催化劑的載體。水熱碳具有大的比表面積,并且還包含一些含氧官能團以促進Ni的分散和錨固。通過調(diào)節(jié)Ni納米粒子的大小,可以調(diào)節(jié)2,5-二羥甲基呋喃（DHMF）,2,5-二甲基四氫呋喃（DMTHF）和2,5-二甲基呋喃（DMF）的選擇性。通過適當(dāng)調(diào)節(jié)反應(yīng)條件,可以高收率獲得DMF或DHMF。5%-Ni/HC和10%-Ni/HC是達到此目的的最佳催化劑,DMF+DMTHF的收率最高為94.6%,DHMF的選擇性最高為94%。此外,表征表明Ni和Ni O都存在于催化劑的表面上。推測Ni和Ni O之間的協(xié)同作用也可以促進HMF選擇性氫... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 5-羥甲基糠醛的基本性質(zhì)
        1.2.1 2,5-二甲基呋喃概述
        1.2.2 2,5-二羥甲基呋喃的性質(zhì)、制備及應(yīng)用
    1.3 5-羥甲基糠醛的加氫轉(zhuǎn)化
        1.3.1 5-羥甲基糠醛轉(zhuǎn)化制備2,5-二甲基呋喃燃料的研究進展
        1.3.2 5-羥甲基糠醛加氫轉(zhuǎn)化為呋喃二醇
    1.4 供氫體系對5-羥甲基糠醛加氫的影響
        1.4.1 醇作為供氫劑體系
        1.4.2 甲酸作為供氫劑的研究進展
        1.4.3 氫氣為供氫劑的研究進展
    1.5 選題背景
第二章 水熱碳負載鎳催化劑用于5-羥甲基糠醛的選擇性加氫
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料與儀器
    2.3 催化劑的制備
    2.4 催化劑的表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 X射線光電子能譜
        2.4.3 掃描電子顯微鏡
        2.4.4 高分辨透射電子顯微鏡
        2.4.5 程序升溫還原(TPR)
        2.4.6 程序升溫脫附(NH3-TPD)
    2.5 實驗操作過程
    2.6 產(chǎn)物分析及計算
    2.7 結(jié)果與討論
        2.7.1 材料的形態(tài)和結(jié)構(gòu)
    2.8 5-羥甲基糠醛的選擇性加氫
        2.8.1 通過5-羥甲基糠醛加氫合成2,5-二羥甲基呋喃
        2.8.2 通過5-羥甲基糠醛加氫合成2,5-二甲基呋喃
    2.9 5-羥甲基糠醛氫解為2,5-二甲基呋喃的反應(yīng)途徑
    2.10 結(jié)論
第三章 雙金屬催化劑Ni-Al/HC選擇性加氫獲得DMTHF和DHMTHF
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 催化劑的制備
    3.3 催化劑表征方法
    3.4 催化劑評價及產(chǎn)物分析
    3.5 結(jié)果與討論
        3.5.1 材料的形態(tài)及結(jié)構(gòu)
    3.6 5-羥甲基糠醛選擇性加氫
        3.6.1 5-羥甲基糠醛加氫到2,5-二羥甲基四氫呋喃(DHMTHF)
        3.6.2 5-羥甲基糠醛加氫到2,5-二甲基四氫呋喃(DMTHF)
    3.7 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：3647363