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本论文是国家自然科学基金资助项目“钯/炭-Pb/C催化碱木质素还原反应的研究”(课题编号:30471363)部分内容。 为了提高木质素的反应活性,本论文采用等体积浸渍法制备了氧化铜/活性炭(CuO/C)催化剂,考察了活性炭负载氧化铜催化剂对麦秆碱木质素还原反应的催化作用;采用傅立叶红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)和核磁共振氢谱(~1H-NMR)及高效凝胶渗透色谱(HPGPC)分析了活性炭负载氧化铜催化麦秆碱木质素的化学结构及分子量分布,采用扫描电子显微镜观察了催化后的氧化铜/活性炭(CuO/C)催化剂的微观形貌。 研究结果如下:通过单因素实验分析,确定了氧化铜/活性炭(CuO/C)催化剂催化还原碱木质素的最佳反应条件,反应时间2h、反应pH值10、环己烯用量10mL和氧化铜/活性炭(CuO/C)催化剂浓度8%。用化学法对反应前后碱木质素官能团进行了定量测定,结果表明,活性炭负载氧化铜催化剂对碱木质素还原反应具有很好的催化活性,在最佳反应条件下活化粗制碱木质素,总羟基含量由6.19%增加至13.86%;羰基含量由2.19%降低至0.52%。用HPGPC测得精制碱木质素和活化后碱木质素M_n、M_w、M_z,结果表明,活化碱木质素的多分散性小于精制碱木质素的多分散性。 结构分析结果表明,酚羟基含量基本保持不变,总酸性基含量略有上升,木质素的苯环结构稳定,活性官能团增加,反应活性提高,氧化铜/活性炭(CuO/C)催化剂对木质素的还原活化反应具有良好的催化作用。 氧化铜/活性炭催化剂形貌观察分析,经扫描电子显微镜分析表明,催化剂经反应前的热处理后担载的硝酸铜分解为氧化铜(CuO),比较均匀负载在活性炭上。通过重复使用来考察催化剂的催化活性变化。连续三次使用催化剂,结果表明,催化活性明显降低。