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现代化工  2020, Vol. 40 Issue (9): 159-162    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.09.032
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磷钨酸负载分子筛催化果糖制5-羟甲基糠醛的研究
刘思乐1, 何鑫1, 尚冬梅1, 吴静1,2
1. 沈阳科技学院, 辽宁 沈阳 110167;
2. 沈阳化工大学化学工程学院, 辽宁 沈阳 110142
Conversion of fructose to 5-hydroxymethylfurfural catalyzed by molecular sieves supported phosphotungstic acid
LIU Si-le1, HE-Xin1, SHANG Dong-mei1, WU Jing1,2
1. Shenyang Institute of Science and Technology, Shenyang 110167, China;
2. College of Chemical Engineering, Shenyang University of Chemical Technology, Shenyang 110142, China
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摘要 以分子筛ZSM-5为载体、磷钨酸(TPA)为活性组分,采用浸渍法制备磷钨酸负载分子筛催化剂(TPA/ZSM-5),研究其对果糖脱水过程的影响,以实现5-羟甲基糠醛(5-HFM)绿色化、低成本制备。利用XRD、BET对催化剂的结构、比表面积、孔径、孔容进行表征,并考察了反应温度、反应时间、催化剂质量对5-羟甲基糠醛收率的影响。结果表明,TPA/ZSM-5具有较好的分散度及催化活性,当果糖质量为5 g、反应温度为140℃、反应时间为2 h、催化剂质量为0.5 g时,5-HFM的收率为77.62%。
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刘思乐
何鑫
尚冬梅
吴静
关键词:  磷钨酸  催化剂  果糖  5-羟甲基糠醛    
Abstract: ZSM-5 molecular sieves are used as carrier and phosphotungstic acid (TPA) is used as active ingredient to prepare molecular sieve supported phosphotungstic acid catalysts via impregnation method.The influences of the catalysts on fructose dehydration process are studied in order to realize the preparation of 5-hydroxymethylfurfural in a green and low-cost way.The structure,specific surface area,pore size and pore volume of the catalysts are investigated by XRD and BET.The influences of reaction temperature,reaction time and catalyst dosage on the yield of 5-hydroxymethylfurfural are examined.It is indicated that TPA/ZSM-5 with a mass ratio of 20:10 has a good dispersion and catalytic activity,over which the yield of 5-hydroxymethylfurfural can reach 77.62% as fructose dosage is 5 g,reaction temperature maintains at 140℃,reaction lasts for 2 h and catalyst dosage is 0.5 g.
Key words:  phosphotungstic acid    catalyst    fructose    5-hydroxymethylfurfural
收稿日期:  2019-12-06      修回日期:  2020-07-03          
ZTFLH:  TQ517.4  
基金资助: 辽宁省科学研究经费项目(20191362103);辽宁省自然科学基金(2019-ZD-0347);国家级大学生创新训练项目(201913621017)
通讯作者:  吴静(1959-),女,博士,教授,主要从事绿色化学工艺和催化反应过程的开发、精细化工催化、催化新材料与新技术等研究,通讯联系人,wujing7275@163.com。    E-mail:  wujing7275@163.com
作者简介:  刘思乐(1986-),女,硕士,讲师,主要从事先进能源技术和资源综合利用及化工过程的开发与强化等研究,sl.0117@163.com
引用本文:    
刘思乐, 何鑫, 尚冬梅, 吴静. 磷钨酸负载分子筛催化果糖制5-羟甲基糠醛的研究[J]. 现代化工, 2020, 40(9): 159-162.
LIU Si-le, HE-Xin, SHANG Dong-mei, WU Jing. Conversion of fructose to 5-hydroxymethylfurfural catalyzed by molecular sieves supported phosphotungstic acid. Modern Chemical Industry, 2020, 40(9): 159-162.
链接本文:  
https://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.09.032  或          https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2020/V40/I9/159
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