固体酸催化5-羟甲基糠醛的降解动力学研究

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2013.04.006

林产化学与工业 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (4): 32-36.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2013.04.006

固体酸催化5-羟甲基糠醛的降解动力学研究

曾珊珊¹, 林鹿², 刘娣¹

1. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室, 广东广州 510640;2. 厦门大学能源研究院, 福建厦门 361005

收稿日期:2012-07-04 修回日期:1900-01-01 出版日期:2013-08-30 发布日期:2013-08-30
通讯作者: 林鹿(1961- ),男,教授,博士生导师,研究领域为植物资源化学与生物质转化利用;E-mail:lclulin@scut.edu.cn。

Decomposition Kinetics of 5-Hydromethylfurfural Catalyzed by Solid Acids

ZENG Shan-shan¹, LIN Lu², LIU Di¹

1. State Key Laboratory of Pule and Paper Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China;2. School of Energy Research, Xiamen University, Xiamen 361005, China

Received:2012-07-04 Revised:1900-01-01 Online:2013-08-30 Published:2013-08-30

摘要/Abstract

摘要： 利用小型高压反应釜测定了温度在423.15~463.15K范围内无催化、固体酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂和SO₄^2-/ZrO₂催化下5-羟甲基糠醛的分解反应动力学数据。结果表明,反应时间、反应温度和固体酸催化剂显著影响了5-羟甲基糠醛的转化和乙酰丙酸的产率。用一级反应动力学方程拟合实验数据,得到本实验中无催化、固体酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂和SO₄^2-/ZrO₂催化下5-羟甲基糠醛分解反应的表观活化能分别为106.4、 73.42和77.04kJ/mol。固体酸的加入可以大大提高了5-羟甲基糠醛的转化率,同时提高乙酰丙酸的产率。

关键词: 5-羟甲基糠醛, 乙酰丙酸, 固体酸, 分解, 反应动力学

Abstract: The data about the decomposition kinetics of 5-hydromethylfurfural(5-HMF) without any catalyst and catalyzed by solid acid SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂ and SO₄^2-/ZrO₂ at temperatures from 423.15 K to 463.15 K was obtained by conducting decomposition reaction in a small high-pressure batch reactor respectively. The results showed that the effects of reaction time, reaction temperature and solid acids on the 5-HMF conversion and the levulinic acid(LA) yield were significant. After fitting experimental data with the first-order kinetics equation, the evaluated apparent activation energy of 5-HMF decomposition was 106.4 kJ/mol without any catalyst, 73.42 kJ/mol catalyzed with solid acid SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂ and 77.04 kJ/mol with solid acid SO₄^2-/ZrO₂, respectively. On the other hand, the solid acid catalysts are easy to be recycled and reusable.

Key words: 5-hydromethylfurfural, levulinic acid, solid acid, decomposition, kinetics

中图分类号:

曾珊珊;林鹿;刘娣. 固体酸催化5-羟甲基糠醛的降解动力学研究[J]. 林产化学与工业, 2013, 33(4): 32-36.

ZENG Shan-shan;LIN Lu;LIU Di. Decomposition Kinetics of 5-Hydromethylfurfural Catalyzed by Solid Acids[J]. , 2013, 33(4): 32-36.

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Decomposition Kinetics of 5-Hydromethylfurfural Catalyzed by Solid Acids

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