【摘 要】
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木糖转化到糠醛一般包括两步:首先在酶、碱或路易斯(L)酸的催化作用下异构化木糖到木酮糖,接下来木酮糖在酸的作用下脱水得到糠醛.针对木糖水相脱水一步制备糠醛,利用十六烷
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木糖转化到糠醛一般包括两步:首先在酶、碱或路易斯(L)酸的催化作用下异构化木糖到木酮糖,接下来木酮糖在酸的作用下脱水得到糠醛.针对木糖水相脱水一步制备糠醛,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,借助软模板合作策略制备了一种抗水的新型固体酸催化剂,介孔磷酸铌,并利用X射线衍射(XRD)、N2吸脱附、透射电镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和吡啶吸附傅里叶变换红外(Py-FTIR)光谱对材料的结构和酸性质进行了表征.研究发现介孔磷酸铌不仅具有很高的比表面积(>200m2·g-1),比较窄的孔径分布(3.5nm),同时还具有很强的L酸性和布朗斯特(B)酸性.通过L酸催化的木糖异构化为木酮糖/来苏糖和B酸催化的木酮糖/来苏糖进一步脱水得到糠醛,实现了一步由木糖到糠醛的高效转化.为了优化反应条件,考察了水溶液中反应温度、投料质量比及反应时间对木糖转化率和糠醛收率的影响,在最佳的反应条件下,木糖的转化率为96.5%,糠醛的收率达49.8%.进一步地,为了提高收率且易于分离,利用4-甲基-2-戊酮(MIBK)/NaCl水溶液(体积比为7:3)作为反应混合溶剂,使糠醛收率提高到68.4%.
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