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由能源枯竭和环境污染带来的众多问题在生活中随处可见,这些问题严重困扰着我们的生活也威胁着人类的健康,所以利用绿色环保的可再生资源成为我们国家现阶段的重大课题。近年来,有关于生物质的探索受到了国内外研究人员的广泛重视,许多研究表明生物质的来源可再生而且易于利用,为寻找替代能源的研究提供了巨大潜力。与我们生活息息相关的生物质资源为我们提供了发展机遇,生物质资源可以转化为燃料及化学品的重要原料5-羟甲基糠醛(5-HMF),所以我们用固体酸作为催化剂,探究果糖转化生成5-HMF的反应过程。反应中使用的固体酸催化剂,首先是以实验室制备的UIO-66为前躯体,由于焙烧温度的不同对于焙烧产物Zr O2的晶体结构影响很大,所以根据焙烧温度的差别,从不同产物的PXRD图中可以发现,在500℃焙烧24h的反应环境下可以制备晶体结构为四方相的Zr O2。然后以该四方相Zr O2做为催化剂的载体,采用0.5mol/L、1mol/L及2mol/L的硫酸溶液分别浸渍24小时,得到的产物再经过3h的500℃焙烧过程。产物经过TG和ICP技术测量发现,用1mol/L硫酸浸渍得到的固体酸催化剂的硫含量是14%,并且热稳定性较好。最后我们对制备的固体酸催化剂进行了一系列的表征,通过表征的结果发现固体酸催化剂不仅具有高硫含量、较好的耐高温性能,而且晶体结构均一、具有很强的酸强度及酸性位点。制备过程结束之后,我们又把此类固体酸催化剂应用于催化果糖脱水生成5-HMF的反应中。在这个反应体系中,我们选用二甲基亚砜当做溶剂,采用溶剂热合成方法探索了温度、时间及催化剂的质量对反应的影响,通过高效液相色谱技术测定反应物的转化率以及产物产率。最后得出结论:当果糖质量为150mg、溶剂DMSO为7ml,催化剂质量是50mg、温度设置为130℃,反应时间为2h的条件下,根据处理后的实验结果可得,果糖的转化率是100%,5-HMF产率是90%。催化剂的重复性和再生性也是值得我们探究的一个方面,我们用最佳的反应条件实施了6次的重复性实验,得到反应的平均产率为86%。将使用6次的催化剂经过再生之后,依然具有很好的反应活性,而且根据测得的PXRD图显示,和原来的催化剂相比,经过再生处理的催化剂晶体结构几乎不变。