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生物质广泛分布于自然界中,是一种绿色可再生资源,通过催化方法可将生物质转化成重要的化工产品和燃料,具有良好的应用前景。5-羟甲基糠醛(5-HMF)是一种生物质重要平台化合物,其氧化产物呋喃二甲酸(FDCA)可替代对苯二甲酸作为生产聚酯的单体。由于FDCA具有较高的沸点以及较差的溶解性而难于纯化,一般将其进行酯化制备呋喃二甲酸二甲酯(DMFD)后用于聚酯生产。本学位论文针对5-HMF在甲醇中氧化酯化制DMFD这一反应体系,采用尿素沉积沉淀法以及还原-氧化法制备了 Au-Cu双金属催化剂用于5-HMF氧化酯化及其构效关联的研究。主要取得了下列研究成果:对含有不同过渡金属(Fe、Co、Ni、Cu)以及不同载体的双金属Au催化剂的催化性能进行了考察,发现当以γ-A1203为载体时,Au-Cu双金属催化剂具有很好的催化活性。通过优化Au/Cu比例、预处理条件和反应条件等因素来探究Au-Cu催化剂的活性。结果表明,经还原-氧化预处理的Au-Cu/γ-A12O3具有优异的催化活性,在105 ℃,氧气压力为1.0 MPa条件下反应5 h,DMFD的收率可高达98%,而Au/γ-A1203在同样条件下对DMFD的收率仅有47.9%。说明Au-Cu存在协同作用促进了催化性能。进一步发现预处理方法对催化剂性能具有显著影响,通过直接氧化的Au-Cu/γ-A1203-A对DMFD的收率仅为28.4%,远低于同样反应条件下经过还原-氧化法处理后的Au-CLu/γ-A1203催化剂。对5-HMF氧化酯化的路径进行研究发现,5-HMF中的醛基首先发生氧化酯化,随后羟基再进行氧化酯化生成DMFD。其中羟基氧化是速控步。Au-Cu/γ-A1203经再生后循环反应5次,DMFD的产率从98.2下降至70.8%,说明催化剂发生了失活。对Au-Cu催化剂的构效关联进行了研究,XPS,UV-Vis DRS结果表明经还原-氧化处理的Au-Cu催化剂中Au和Cu之间存在强相互作用,而经氧化处理后的催化剂中Au-Cu相互作用较弱;通过TEM,H2-TPR以及Cu分散度测试可知通过还原-氧化处理后Cu的分散为31.4%,并以CuOx的形式高度分散在Au的表面,形成高度混合的Au-CuOx结构。而对Au-Cu//γ-A12O3-A研究发现,Cu的分散度仅为14.5%,且以较大颗粒的CuOx形式分散在Au表面上。基于以上结果,推测在还原过程中Au和Cu相互扩散形成Au-Cu合金,随后在氧化过程中合金中的Cu发生氧化均匀地偏析在Au表面,形成高度分散且混合均匀的Au-CuOx结构。活性测试表明,这种经过还原-氧化处理形成的Au-CuOx结构促进了 5-HMF的氧化酯化能力。