【摘 要】
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生物质可以通过快速热解或液化转化为生物油（芳香酮,醛,醇,烃类等小分子）,对其进行加氢脱氧（HDO）能得到重要化学品和高品质液体燃料,从而减少人们对化石资源的依赖。但是此类反应通常使用贵金属基催化剂,不仅价格昂贵,而且导致副反应和过量的氢消耗。非贵金属基催化剂活性低,催化效果不理想,且反应条件苛刻。因此,设计便宜、性能好的催化剂具有重要的意义。本论文设计了廉价金属钴基催化剂,研究了其对芳香醇化合物
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生物质可以通过快速热解或液化转化为生物油（芳香酮,醛,醇,烃类等小分子）,对其进行加氢脱氧（HDO）能得到重要化学品和高品质液体燃料,从而减少人们对化石资源的依赖。但是此类反应通常使用贵金属基催化剂,不仅价格昂贵,而且导致副反应和过量的氢消耗。非贵金属基催化剂活性低,催化效果不理想,且反应条件苛刻。因此,设计便宜、性能好的催化剂具有重要的意义。本论文设计了廉价金属钴基催化剂,研究了其对芳香醇化合物、5-羟甲基糠醛加氢脱氧反应的催化性能,研究内容和创新点如下:（1）Co@CN-700催化剂的制备及其对芳香醇加氢脱氧反应的催化性能以ZIF-67为前驱体,设计制备了多孔碳氮杂化材料负载的Co催化剂Co@CN-x（x表示制备催化剂过程中煅烧温度,℃）,对其进行了多项表征分析,研究了其对多种芳香醇化合物加氢脱氧反应的催化性能。结果表明,催化剂对此类反应具有良好的催化性能。采用Co@CN-700为催化剂,用较温和的反应条件（120℃,2 MPa H2,8 h）,在不破坏芳香环的情况下,实现了C-OH键选择性加氢脱氧,大多数情况下目标化合物的收率可达99%以上。在催化剂载体（C-N基体）的碳骨架上掺杂氮显著提高了目标产物的收率,本工作为非贵金属催化剂高效催化芳香醇HDO反应提供了新的方法。（2）CoC@Mn催化剂的制备及对5-羟甲基糠醛的选择性催化加氢在Co@CN-700催化剂的研究基础上,通过加入过渡金属Mn修饰ZIF-67,制备得到了催化剂CoC@Mn。研究表明,此催化剂对5-羟甲基糠醛（HMF）加氢制备2,5-二甲基呋喃具有良好的催化效果。在优化的反应条件（140℃,2 MPa H2,8 h）下,高选择性生成单一产物2,5-二甲基呋喃（产率高达99%）。通过表征分析,发现CoC@Mn具有较大的比表面积和大孔隙,有利于催化反应,金属钴和锰的协同作用也提高了催化性能,且催化剂可循环使用。此工作为生物质平台化合物HMF催化转化提供了新的思路。
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