固体酸纳米反应器的构建及其在5-羟甲基糠醛制备中的应用研究

项目名称： 固体酸纳米反应器的构建及其在5-羟甲基糠醛制备中的应用研究

项目编号： No.21306091

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 化学工业

项目作者： 田小宁

作者单位： 宁波工程学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 5-羟甲基糠醛（5-HMF）是近年来公认的最具发展潜力及代表性的新型平台化合物。本申请项目中，针对制备5-HMF的反应特点，以介孔纳米材料为载体，构建具有不同载体材料及不同活性位的固体酸纳米反应器，通过调整合成参数，可以有效调控所得固体酸纳米反应器的孔结构、孔径、比表面积、孔道内外表面的化学性质、酸位分布、酸量等参数，并结合催化性能评价和表征结果，开发高性能固体酸纳米反应器。以果糖为目标反应物，所得性能优良的固体酸纳米反应器为催化剂，应达到果糖初次转化率98%以上，及5-HMF选择性96%以上；5次循环反应后，果糖转化率及5-HMF选择性不低于初始值的95%。选出果糖转化率和5-HMF选择性达到目标要求的固体酸纳米反应器，以菊糖作为目标反应物，一步反应制备5-HMF，使初次反应5-HMF收率达85%以上；5次循环反应后，5-HMF的收率不低于初始值的95%。

中文关键词： 介孔二氧化硅；固体酸纳米反应器；5-羟甲基糠醛；；

英文摘要： 5-hydroxymethylfurfural is the most potential platform chemical compound. According to the characters of 5-HMF preparation, we can construct nanoreactors with both different support materials and active sites by using mesoporous materials as supporting materials. Through the adjustment of synthesis parameters we can control the pore structure,pore diameter, surface area,pores chemistry,active sites distribution,active sites quntity of the nanoreactors.Combine the result of catalytic evaluation and characterization we can get the desired nanoreactors.We will use the resultant nanoreactors to calalyze the dehydration reaction of fructose. The desired conversion of fructose should be over 98%, and the selectivity of 5-HMF should be over 96%. Even after 5 runs the value of conversion and selectivity should not be lower than 95% of the initial one. The nanoreactors, which show good catalytic performance,will also be used to catalyze the reaction of fructan. The desired yield of 5-HMF should be over 85%. Even after 5 runs the value of yield should not be lower than 95% of the initial one.

英文关键词： mesoporous silica；sulfonic acid nanoreactor；5-HMF；；