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TiO_(2)协同HPAs/MOF-5光催化5-羟甲基糠醛选择性氧化合成5-羟甲基-2-呋喃甲酸
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作者 张学翰 吕强 郭峰 《化学与生物工程》 北大核心 2025年第9期22-29,共8页
设计合成了一种新型复合材料HPAs/MOF-5,利用SEM、XRD、FTIR、N2吸附-脱附等温线、BET等对其进行了表征;采用单因素实验考察了HPAs与MOF-5物质的量比、反应时间、TiO_(2)与HPAs/MOF-5质量比、TiO_(2)-HPAs/MOF-5用量对TiO_(2)协同HPAs/M... 设计合成了一种新型复合材料HPAs/MOF-5,利用SEM、XRD、FTIR、N2吸附-脱附等温线、BET等对其进行了表征;采用单因素实验考察了HPAs与MOF-5物质的量比、反应时间、TiO_(2)与HPAs/MOF-5质量比、TiO_(2)-HPAs/MOF-5用量对TiO_(2)协同HPAs/MOF-5光催化5-羟甲基糠醛(5-HMF)选择性氧化合成5-羟甲基-2-呋喃甲酸(HMFCA)的影响,并探究了可能的光催化机理。结果表明,TiO_(2)-HPAs/MOF-5结合了HPAs的催化活性、MOF-5的高孔隙率以及TiO_(2)的高结晶度和稳定性;在可见光照射下,当HPAs与MOF-5物质的量比为6∶1、反应时间为7h、TiO_(2)与HPAs/MOF-5质量比为1∶2、TiO_(2)-HPAs/MOF-5用量为0.2g的最佳条件下,HMFCA产率为37.15%;复合催化剂TiO_(2)-HPAs/MOF-5在重复使用5次后仍能保留94.5%的催化活性,HMFCA产率稳定在32.56%以上;可能的光催化机理为:TiO_(2)的光生载流子、HPAs的W^(6+)/W^(5+)氧化还原循环以及MOF-5的配位不饱和位点协同作用促使H2O优先氧化生成·OH,进而实现5-HMF中羟甲基的选择性氧化。不仅为5-HMF的高效转化提供了新的光催化体系,而且为设计开发新型多功能材料提供了有益参考,有助于推动光催化技术在生物质转化和环境保护等领域的应用。 展开更多
关键词 HPAs/MOF-5 5-羟甲基糠醛 5-羟甲基-2-呋喃甲酸 光催化
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P-NiCoMo-LDH电催化5-羟甲基糠醛氧化制备2,5-呋喃二甲酸的性能
2
作者 惠辰洋 徐晨晖 +5 位作者 杨洋 刘佳伦 李亚太 郭振国 杨真真 张根磊 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第8期54-63,共10页
近年来,催化氧化5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的研究备受关注.与传统热催化方法相比,电催化5-HMF氧化具有反应条件温和、环境污染小等优势,被认为是一种绿色可持续的替代方案.本文通过溶剂热与高温煅烧两步法制备了具... 近年来,催化氧化5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的研究备受关注.与传统热催化方法相比,电催化5-HMF氧化具有反应条件温和、环境污染小等优势,被认为是一种绿色可持续的替代方案.本文通过溶剂热与高温煅烧两步法制备了具有独特海胆状形貌的P-NiCoMo-LDH材料,并研究了其在电催化5-HMF氧化制备FDCA反应中的催化性能.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对材料的组成、结构和表面化学性质进行了表征;同时,利用线性扫描伏安(LSV)和电化学阻抗谱(EIS)等方法评估了其电化学性能.结果表明,该催化剂展现出优异的电化学性能和催化性能,在1.5 V(vs.RHE)电位下进行5-HMF氧化反应时,FDCA产率可达93.2%,法拉第效率可达89.7%,与未掺杂P的NiCoMo-LDH相比,分别上升了44.3%和40.5%.通过反应机理的探究和稳定性测试,进一步揭示了P-NiCoMo-LDH材料的催化机制及其在FDCA合成中的应用潜力. 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸 金属纳米材料 电催化氧化 生物质
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非晶硼酸镍室温催化5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃
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作者 高胜寒 张蕊 +1 位作者 彭林才 刘淮 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第8期2370-2376,共7页
本文使用NaBH_(4)还原金属镍盐制备了非晶硼酸镍(NiBO_(x))催化剂,并将其用于温和条件下5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃。利用BET、XRD、TEM、XPS和H_(2)-TPD等手段对催化剂的结构形貌、电子结构和氢气活化能进行了表... 本文使用NaBH_(4)还原金属镍盐制备了非晶硼酸镍(NiBO_(x))催化剂,并将其用于温和条件下5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃。利用BET、XRD、TEM、XPS和H_(2)-TPD等手段对催化剂的结构形貌、电子结构和氢气活化能进行了表征分析。结果表明,NiBO_(x)具有非晶态结构和Ni-B电子相互作用,在最优反应条件下(30℃、催化剂用量0.04 g、l MPa H_(2),1 h),HMF转化率为100%且产率为BHMTHF 88.5%。此外,催化剂循环稳定性测试表明NiBO_(x)具有较好的可重复使用性。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-二羟甲基四氢呋喃 选择性加氢 金属硼酸盐
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生物质制备2,5-羟甲基糠醛(HMF)研究进展
4
作者 吴志军 刘岳 +3 位作者 乔慧 冯永顺 潘炘 庄晓伟 《现代化工》 北大核心 2025年第7期45-50,共6页
总结了生物质转化为2,5-羟甲基糠醛(HMF)的研究成果。重点讨论了木本和草本生物质的转化机制、催化剂选择、预处理方法和反应条件的优化。研究表明,通过有效的预处理和催化转化,可以提高HMF产率。最后提出了未来研究方向,包括提升转化... 总结了生物质转化为2,5-羟甲基糠醛(HMF)的研究成果。重点讨论了木本和草本生物质的转化机制、催化剂选择、预处理方法和反应条件的优化。研究表明,通过有效的预处理和催化转化,可以提高HMF产率。最后提出了未来研究方向,包括提升转化效率、降低成本和开发可持续的生物质转化技术,以促进HMF的商业化生产。 展开更多
关键词 生物质转化 2 5-羟甲基糠醛(HMF) 催化剂 预处理
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5-羟甲基糠醛路线合成2,5-呋喃二甲酸的研究进展 被引量：1
5
作者 许智扬 祝钧 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期61-69,共9页
2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种能够合成生物基聚酯的重要单体,目前在新型可降解塑料等领域具有广阔的应用前景,如何高效且低廉地制备FDCA已经逐步成为了热点问题。本文系统地综述了近年来通过5-羟甲基糠醛(HMF)路线合成FDCA的主要研究进展... 2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种能够合成生物基聚酯的重要单体,目前在新型可降解塑料等领域具有广阔的应用前景,如何高效且低廉地制备FDCA已经逐步成为了热点问题。本文系统地综述了近年来通过5-羟甲基糠醛(HMF)路线合成FDCA的主要研究进展,首先介绍了HMF路线和其他路线的联系和区别,解释了HMF路线的优点。其次,详细介绍和分析了由HMF合成FDCA的方法,包括直接氧化法、贵金属催化法、过渡金属催化法、光电催化氧化法、酶催化法和全细胞生物催化法。此外,在介绍上述方法的基础上,说明了这些方法的优缺点,总结了HMF路线制备FDCA目前仍面临的挑战,包括催化剂的选择、改善与开发,反应条件优化和对中间产物的处理,还对未来由HMF路线来制备FDCA的前景进行展望。 展开更多
关键词 2 5-呋喃二甲酸 5-羟甲基糠醛 多相热催化氧化法 光电催化法 生物催化法
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5-羟甲基糠醛电氧化合成2,5-呋喃二甲酸的研究进展
6
作者 范子毅 温慧明 +1 位作者 张文君 陈祖鹏 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期147-158,共12页
5-羟甲基糠醛(HMF)作为顶级生物质衍生平台分子,可用于生产各种高附加值的化学品。其中,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为HMF的氧化产物,被认为是石油基单体对苯二甲酸的有效替代品,在合成可再生聚乙烯呋喃二甲酸酯材料方面发挥了重要作用。近... 5-羟甲基糠醛(HMF)作为顶级生物质衍生平台分子,可用于生产各种高附加值的化学品。其中,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)作为HMF的氧化产物,被认为是石油基单体对苯二甲酸的有效替代品,在合成可再生聚乙烯呋喃二甲酸酯材料方面发挥了重要作用。近年来,电催化HMF氧化(HMFOR)合成FDCA取得了显著进展。本文在简单介绍电催化HMFOR合成FDCA反应途径的基础上,详细综述了用于电催化HMFOR合成FDCA的各类高效催化剂,包括贵金属催化剂、非贵金属催化剂和非金属催化剂,其中非贵金属催化剂主要有镍基、钴基、铜基、锰基、钒基催化剂。此外,还介绍了电催化HMFOR耦合电解水析氢反应(HER)、二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)、氮还原反应(N_(2)RR)等阴极还原反应。最后对未来的研究方向和发展前景作了展望,以期为后续电催化HMFOR的基础研究和技术升级提供借鉴。 展开更多
关键词 电氧化 生物质 电催化剂 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸
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KNaPHI光催化氧化5-羟甲基糠醛选择性生成2,5-呋喃二甲酸
7
作者 裴习瑞 张佳元 +1 位作者 钮腾飞 倪邦庆 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期249-257,共9页
以KOH、NaOH和三聚氰胺为原料,使用一种自下而上的方法制备得到光催化剂聚七嗪酰亚胺钾钠混合物(KNaPHI),采用SEM、TEM、FT-IR、XRD、XPS、ICP-OES等方法分析了该催化剂的形貌、结构及元素组成,测试了其氧化还原电势、能带结构及光电性... 以KOH、NaOH和三聚氰胺为原料,使用一种自下而上的方法制备得到光催化剂聚七嗪酰亚胺钾钠混合物(KNaPHI),采用SEM、TEM、FT-IR、XRD、XPS、ICP-OES等方法分析了该催化剂的形貌、结构及元素组成,测试了其氧化还原电势、能带结构及光电性能,并考察了KNaPHI光催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的性能。研究结果表明:KNaPHI催化剂为片层块状结构,表面光滑平整,主要由C、N、O、K、Na这5种元素组成;具有光吸收性能,这使得催化剂光生载流子能够定向移动,进而提高了其光电效应。与传统的固体氮化碳相比,KNaPHI纳米颗粒可以在水中形成拟均相的溶液,从而实现对底物的高效光催化。在1 mmol(126 mg)HMF、3 mL水溶剂、40 mg KNaPHI催化剂、101.325 kPa O_(2)、50 W紫外灯光照射、室温反应24 h的最佳反应条件下,HMF的转化率达到82%,产物FDCA的选择性为91%;在循环使用5次后,催化剂水溶液仍然保持较好的催化效果,原料转化率和产物选择性仅略微下降。活性物质捕获实验结果发现超氧阴离子自由基(O_(2)^(-)·)和空穴(h^(+))是HMF光催化氧化生成FDCA的主要活性物质。 展开更多
关键词 生物质选择性氧化 光催化 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸
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镍钴锰硫化物电催化氧化5-羟甲基糠醛性能研究
8
作者 殷啸天 包桂蓉 +4 位作者 罗嘉 于方正 潘浩伟 吉学武 谈诚 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期625-637,共13页
利用生物质衍生物5-羟甲基糠醛(HMF)电催化氧化制备2,5-呋喃甲酸(FDCA)是一种极具吸引力的可再生绿色发展策略,开发高性能、低成本的HMF电催化剂具有重要意义。本研究采用两步水热法,在泡沫镍(NF)基底上制备了硫化物NiCoMnx-Sy/NF电极材... 利用生物质衍生物5-羟甲基糠醛(HMF)电催化氧化制备2,5-呋喃甲酸(FDCA)是一种极具吸引力的可再生绿色发展策略,开发高性能、低成本的HMF电催化剂具有重要意义。本研究采用两步水热法,在泡沫镍(NF)基底上制备了硫化物NiCoMnx-Sy/NF电极材料,考察不同S2−浓度硫化对电催化HMF氧化性能的影响。得益于大的比表面积、较强的电荷转移能力和快的反应动力学,NiCoMn_(4)-S_(0.10)/NF在含有10 mmol/L HMF的1 mol/L KOH溶液中表现出优异的HMF氧化性能,在1.37 V时可以实现99.41%的HMF转化率、98.84%的FDCA产率和97.31%的法拉第效率(FE),并在重复使用10次后仍能保持较高的活性。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 电催化氧化 硫化物 S^(2−)浓度
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NiAl催化剂催化5-羟甲基糠醛加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃 被引量：2
9
作者 曾安琪 闫贵花 +3 位作者 孙勇 曾宪海 林鹿 唐兴 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期82-93,共12页
[目的] 5-羟甲基糠醛(HMF)是最重要的生物质基平台化学品之一,可以通过催化加氢途径制备许多高附加值化学品.本文为设计在更加温和的条件下达到高效催化HMF加氢的非贵金属催化剂进行了一系列研究.[方法]通过尿素共沉淀法制备了一种NiAl... [目的] 5-羟甲基糠醛(HMF)是最重要的生物质基平台化学品之一,可以通过催化加氢途径制备许多高附加值化学品.本文为设计在更加温和的条件下达到高效催化HMF加氢的非贵金属催化剂进行了一系列研究.[方法]通过尿素共沉淀法制备了一种NiAl催化剂,考察了NiAl催化剂催化HMF加氢制备2,5-二羟甲基四氢呋喃(BHMTHF)的性能,并利用X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、氨气程序升温脱附(NH_(3)-TPD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征方法系统地研究了不同Ni/Al比、不同煅烧温度和还原温度对催化剂理化性质的影响.[结果] Ni和Al的投料原子比为3∶1,在350℃下煅烧、650℃下还原制备的催化剂Ni_(3)Al-350-650在100℃、氢气压力2.5 MPa的条件下反应1 h,HMF的转化率和BHMTHF产率分别高达99.5%和87.5%.过高的Ni/Al比制备的催化剂比表面积较小,导致暴露的活性位点较少从而降低了催化活性,通过煅烧温度可以调节NiAl催化剂的可还原性.[结论]本研究实现了在温和条件下HMF的高效催化加氢转化.该结果可为用于HMF定向转化的非贵金属催化剂的设计提供参考. 展开更多
关键词 生物质 还原氢化 5-羟甲基糠醛 非贵金属 2 5-二羟甲基四氢呋喃
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Au/Al_(2)O_(3)催化剂催化5-羟甲基糠醛加氢制备2,5-呋喃二甲醇
10
作者 王克鸣 郜亮 唐晓津 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1-10,共10页
为探究生物质醛加氢的高效催化剂,以贵金属Au为活性组分,采用沉积-沉淀法制备了负载型Au/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线粉末衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、静态低温氮吸附容量法和NH_(3)程序升温脱附等表征技术对催化剂形貌进行分析... 为探究生物质醛加氢的高效催化剂,以贵金属Au为活性组分,采用沉积-沉淀法制备了负载型Au/Al_(2)O_(3)催化剂,通过X射线粉末衍射、透射电镜、X射线光电子能谱、静态低温氮吸附容量法和NH_(3)程序升温脱附等表征技术对催化剂形貌进行分析,并将Au/Al_(2)O_(3)催化剂应用于5-羟甲基糠醛(HMF)加氢合成2,5-呋喃二甲醇(BHMF)的反应。考察了催化剂制备所用沉淀剂种类、催化剂的Au负载量以及反应温度、反应压力和反应时间对反应性能的影响,并对催化剂循环稳定性进行分析。结果表明:活性金属Au对该反应有较高的催化活性,且沉淀剂种类对Au颗粒粒径和Au负载量有显著影响。当沉淀剂为NaOH和Na_(2)CO_(3)的混合液(质量比为1∶1)、Au负载量(w)为2.0%时,在反应温度为100℃、H_(2)压力为3.0 MPa、反应时间为4 h的条件下,以0.30 g催化剂催化2.4 mmol HMF加氢制备BHMF,HMF质量转化率达92.1%,BHMF质量选择性达92.0%。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲醇 催化剂 加氢 沉淀剂
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Ti-MOF催化合成生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯及醇解
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作者 刘利鑫 姚淑华 +3 位作者 曹旋 周冠男 王瑞 李璐 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1596-1604,共9页
通过油浴热回流法制备绿色无毒的Ti-MOF(MIL-125)钛系催化剂,并成功应用于合成生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)及醇解。通过粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对MIL-125的结构... 通过油浴热回流法制备绿色无毒的Ti-MOF(MIL-125)钛系催化剂,并成功应用于合成生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)及醇解。通过粉末X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和场发射扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对MIL-125的结构形貌、元素组成等进行表征分析,并通过氨气程序升温脱附测试(NH3-TPD)等手段揭示催化剂表面具有丰富酸性位点,这些酸性位点在催化合成PEF和催化醇解PEF中,均表现出很高的催化活性。在催化剂用量仅为2,5-呋喃二甲酸(FDCA)摩尔量的0.01%的条件下,210℃反应55 min溶液即达到澄清透明状态(酯化反应结束)。缩聚阶段在230℃保持3 h,PEF/MIL-125-230的数均相对分子质量(M_(n))即可达到3.8×10^(4),并且合成的PEF数均相对分子质量分布(PDI)较窄(1.9)。此外,MIL-125不仅起到催化作用,还赋予PEF良好的紫外屏蔽与抗蓝光能力,可屏蔽高达87%的紫外光和34%蓝光。醇解实验表明,PEF中保留的MIL-125具有催化乙二醇醇解PEF到单体2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(BHEFDC)的能力。本研究拓宽了MOFs的催化领域并为生物基聚酯的循环回收开辟了新途径。 展开更多
关键词 聚酯催化剂 金属有机骨架材料 聚2 5-呋喃二甲酸乙二醇酯 醇解
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5-羟甲基糠醛催化合成2,5-呋喃二甲酸的研究 被引量：7
12
作者 宋开贺 苏坤梅 李振环 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期135-140,共6页
为了制备高产率的2,5-呋喃二甲酸(FDCA),以纳米金属氧化物CuO和Co3O4为催化剂,次氯酸钠为氧化剂,在常温常压条件下催化氧化生物质基化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸,并探讨得到了最佳反应条件。在最佳反应条件下制得目标产... 为了制备高产率的2,5-呋喃二甲酸(FDCA),以纳米金属氧化物CuO和Co3O4为催化剂,次氯酸钠为氧化剂,在常温常压条件下催化氧化生物质基化合物5-羟甲基糠醛(5-HMF)合成2,5-呋喃二甲酸,并探讨得到了最佳反应条件。在最佳反应条件下制得目标产物2,5-呋喃二甲酸的总收率为98%。催化剂CuO和Co3O4表现出优异的催化性能,同时CuO的循环稳定性良好,循环5次后仍能保持较高的活性,表明CuO作为催化剂在该体系中具有广阔的前景。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 催化氧化 常温常压 2 5-呋喃二甲酸
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磁性MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)复合氧化物催化5-羟甲基糠醛氧化合成2,5-呋喃二甲酸研究 被引量：3
13
作者 卢虹竹 白继峰 +5 位作者 闫飞 张新月 金颖 王景芸 陈平 周明东 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期311-320,共10页
以不同晶型的MnO_(2)为催化剂进行5-羟甲基糠醛(HMF)氧化反应,并将催化活性较高的α-MnO_(2)与Fe_(3)O_(4)复合制备磁性MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)复合氧化物,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、NH3/CO2程序升温脱附(... 以不同晶型的MnO_(2)为催化剂进行5-羟甲基糠醛(HMF)氧化反应,并将催化活性较高的α-MnO_(2)与Fe_(3)O_(4)复合制备磁性MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)复合氧化物,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、NH3/CO2程序升温脱附(NH3/CO2-TPD)及吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)对催化剂的结构和性质进行表征和分析。结果表明,复合后的催化剂仍保持α-MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)基本结构,但催化剂中活性中心Mn4+·O2−离子对数量增加,使其对HMF氧化反应的催化活性相对α-MnO_(2)和Fe_(3)O_(4)显著提升。对HMF氧化制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的反应条件进行优化,复合催化剂Mn8Fe3Ox对HMF表现出良好的催化活性,在最优化条件下,HMF可完全转化,FDCA收率为76.9%。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 氧化 磁性Mn-Fe复合氧化物 2 5-呋喃二甲酸
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5-羟甲基糠醛无碱有氧氧化合成2,5-呋喃二甲酸负载型贵金属催化剂的研究进展 被引量：1
14
作者 于雪 包青青 +1 位作者 高爽 张跃伟 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期3760-3771,共12页
将生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid,FDCA)已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱... 将生物质平台分子5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,HMF)高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid,FDCA)已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA已经得到广泛研究,并取得了一系列成果。本文综述了水滑石、羟基磷灰石、碳材料、金属氧化物等不同载体负载的贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA的最新进展,详细介绍了各类催化剂的结构性质、催化反应参数及催化活性,重点讨论了催化剂与催化反应的构效关系及催化反应机理等研究工作。最后,指出了今后在HMF转化为FDCA的研究工作中负载型贵金属催化剂的设计开发及机理探究等方面的努力方向。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸 无碱 催化剂 氧化
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CoMn@NC催化5-羟甲基糠醛常压氧化为2,5-呋喃二甲酸二甲酯 被引量：2
15
作者 滕嘉楠 许光月 傅尧 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第10期35-47,共13页
2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFDCA)这一生物质衍生的增值化学品是石油基聚合物单体对苯二甲酸(TPA)的理想替代品。本研究采用一步共热解法合成了两种廉价金属修饰的氮掺杂多孔碳催化剂CoMn@NC,并将其用于5-羟甲基糠醛(HMF)在温和条件下的需... 2,5-呋喃二甲酸二甲酯(DMFDCA)这一生物质衍生的增值化学品是石油基聚合物单体对苯二甲酸(TPA)的理想替代品。本研究采用一步共热解法合成了两种廉价金属修饰的氮掺杂多孔碳催化剂CoMn@NC,并将其用于5-羟甲基糠醛(HMF)在温和条件下的需氧氧化。由Co_(3)Mn_(2)@NC-800催化HMF在50℃和常压氧气的条件下反应12 h后,得到产率为85%的DMFDCA。多孔催化剂的高比表面积提高了传质效率。Co纳米粒子(NPs)和呈原子级分散的Mn与掺杂在碳中的氮配位形成M―Nx。富含吡啶氮的碳基体中的缺电子金属位点有利于HMF和氧的活化。氧形成的超氧自由基阴离子的存在确保了半缩醛中间体和5-(羟基甲基)-2-糠酸甲酯(HMMF)的羟甲基的脱氢氧化,从而高选择性得到DMFDCA。该催化剂性能稳定,可适用于各种取代芳醇。该催化体系具有用于生产聚合物单体羧基酯的应用潜力。 展开更多
关键词 氧化 5-羟甲基糠醛 2 5-呋喃二甲酸二甲酯 氮掺杂碳 双金属钴锰催化剂
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5-羟甲基糠醛选择性加氢制备2,5-二甲基呋喃的研究进展 被引量：5
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作者 胡磊 吴真 +4 位作者 许家兴 孙勇 林鹿 徐宁 戴本林 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期133-138,共6页
鉴于2,5-二甲基呋喃(DMF)优良的理化性质、重要的应用价值和广阔的市场前景,着重从氢气、甲酸、醇类和水等不同氢供体的角度入手,系统归纳和总结了自2007年以来5-羟甲基糠醛(HMF)选择性加氢制备DMF的催化反应体系及其最新的研究进展,并... 鉴于2,5-二甲基呋喃(DMF)优良的理化性质、重要的应用价值和广阔的市场前景,着重从氢气、甲酸、醇类和水等不同氢供体的角度入手,系统归纳和总结了自2007年以来5-羟甲基糠醛(HMF)选择性加氢制备DMF的催化反应体系及其最新的研究进展,并对今后HMF选择性加氢制备DMF的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-二甲基呋喃 选择性加氢 氢供体 液体生物燃料
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固体酸SO42-/ZrO2催化果糖制备5-羟甲基糠醛
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作者 甘甜 刘颖 +2 位作者 何佳杰 武书彬 庄军平 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期79-86,共8页
通过共沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体酸催化剂,探究了5种不同焙烧温度(450~650℃)对催化剂活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段对催化剂的结构及理化性质进行了分析。研究表... 通过共沉淀-浸渍法制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)固体酸催化剂,探究了5种不同焙烧温度(450~650℃)对催化剂活性的影响,并采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段对催化剂的结构及理化性质进行了分析。研究表明:当焙烧温度高于450℃时,固体酸SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)在2θ为30.1°均存在较为明显的四方相晶体结构;随着焙烧温度的升高,催化剂的孔径存在一定程度的增大,但比表面积总体呈降低趋势,酸强度也存在一定程度的降低。在焙烧温度为550℃焙烧3 h时制备的固体酸SZ-550表现出较好的催化性能,用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)时,在反应温度为120℃,反应时间为90 min,催化剂用量为30 mg的最佳反应条件下,以二甲基亚砜(DMSO)为反应溶剂,果糖转化率为99.91%,5-HMF的得率为76.01%。XRD分析结果表明:固体酸SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)明显的四方相ZrO_(2)结构是其表现出较高催化活性的原因之一。 展开更多
关键词 固体酸 SO42-/ZrO2 果糖 5-羟甲基糠醛
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微生物发酵法制备4-羟基-2,5-二甲基-3[2H]-呋喃酮的研究进展 被引量：5
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作者 王鹏霄 宋焕禄 陈存社 《中国酿造》 CAS 北大核心 2009年第10期4-6,共3页
4-羟基-2,5-二甲基-3[2H]-呋喃酮(HDMF)是一种很好的食品调味剂,具有很高的商业价值。文中分析了微生物发酵法制备HDMF的优越性,总结了产生HDMF的菌种,论述了对其产生机理进行的探索,说明了目前存在的问题,并展望了运用现代生物技术手... 4-羟基-2,5-二甲基-3[2H]-呋喃酮(HDMF)是一种很好的食品调味剂,具有很高的商业价值。文中分析了微生物发酵法制备HDMF的优越性,总结了产生HDMF的菌种,论述了对其产生机理进行的探索,说明了目前存在的问题,并展望了运用现代生物技术手段改良菌种、构建基因工程菌株、达到高产HDMF的研究前景。 展开更多
关键词 微生物 发酵 4-羟基-2 5-二甲基-3[2H]-呋喃酮
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Candida etchellsii产2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮的影响因素 被引量：2
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作者 冯杰 詹晓北 +3 位作者 季新跃 郑志永 王栋 张丽敏 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期15-19,共5页
在埃切假丝酵母(Candida etchellsii)发酵过程中,通过盐度调控和氨基酸添加,强化目标产物HEMF(2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮)的合成效率。分阶段调控发酵体系的盐度(初始阶段控制CaCl浓度为200 g/L,发酵40 h后提升至220 g/... 在埃切假丝酵母(Candida etchellsii)发酵过程中,通过盐度调控和氨基酸添加,强化目标产物HEMF(2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮)的合成效率。分阶段调控发酵体系的盐度(初始阶段控制CaCl浓度为200 g/L,发酵40 h后提升至220 g/L),结合氨基酸添加(向发酵体系中添加丙氨酸、精氨酸和甘氨酸各1.67 g/L)。摇瓶结果表明:酵母C.etchellsii合成HEMF,其产量为110.74 mg/L。7 L发酵罐上罐验证,HEMF产量达到121.51 mg/L,相比空白(200 g/L CaCl浓度下且没有添加氨基酸)提高了21.2倍。分阶段盐度调控结合氨基酸添加策略显著强化了C.etchellsii对HEMF的合成。 展开更多
关键词 增香酵母菌 埃切假丝酵母 发酵 2(5)-乙基-4-羟基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮
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多相催化5-羟甲基糠醛转化为2,5-二甲基呋喃的研究进展 被引量：4
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作者 张颖 贾闻达 傅尧 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-12,共12页
2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种源于生物质的新型液体燃料,有望用于内燃机。随着化石资源的逐渐消耗殆尽,由可再生生物质基平台分子5-羟甲基糠醛(HMF)催化转化为DMF的研究引起了科研工作者们的广泛关注。本文阐述了HMF转化为DMF的催化反应机... 2,5-二甲基呋喃(DMF)是一种源于生物质的新型液体燃料,有望用于内燃机。随着化石资源的逐渐消耗殆尽,由可再生生物质基平台分子5-羟甲基糠醛(HMF)催化转化为DMF的研究引起了科研工作者们的广泛关注。本文阐述了HMF转化为DMF的催化反应机理,着重从具有工业化前景的贵金属、非贵金属、双金属协同多相催化体系角度出发,对近年HMF转化为DMF不同催化反应体系进行了全面系统的归纳与总结,并展望了HMF催化转化为DMF的研究前景。 展开更多
关键词 5-羟甲基糠醛 2 5-二甲基呋喃 多相催化 金属催化体系 液体生物燃料
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