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林产化学与工业 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (1): 17-24.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2020.01.003

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γ-戊内酯/水复合溶剂体系中金属硫酸盐催化半纤维素定向转化制备糠醛

刘超1,2,魏琳珊1,尹小燕1,卫民1,2,蒋剑春1,2,王奎1,2,*()   

  1. 1. 中国林业科学研究院 林产化学工业研究所; 生物质化学利用国家工程实验室; 国家林业和草原局林产化学工程重点实验室; 江苏省生物质能源与材料重点实验室, 江苏 南京 210042
    2. 南京林业大学 江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心, 江苏 南京 210037
  • 收稿日期:2019-07-07 出版日期:2020-02-28 发布日期:2020-03-06
  • 通讯作者: 王奎 E-mail:Wangkui@caf.ac.cn
  • 作者简介:张玉杰(1995-),男,内蒙古赤峰人,硕士生,主要从事生物质基炭材料的制备及吸附和电化学应用研究工作|刘超(1993—),男,江西萍乡人,硕士生,研究方向为木质纤维生物质热化学转化为高附加值平台化合物
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(31800499);国家自然科学基金资助项目(31600472);国家自然科学基金青年基金项目(31600590)

Directional Conversion of Hemicellulose into Furfural via Sulfate Catalysts in the Gamma-valerolactone/Water Compound Solvent

Chao LIU1,2,Linshan WEI1,Xiaoyan YIN1,Min WEI1,2,Jianchun JIANG1,2,Kui WANG1,2,*()   

  1. 1. Institute of Chemical Industry of Forest Products, CAF; National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization; Key Lab. of Chemical Engineering of Forest Products, National Forestry and Grassland Administration; Key Lab. of Biomass Energy and Material, Jiangsu Province, Nanjing 210042, China
    2. Jiangsu Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
  • Received:2019-07-07 Online:2020-02-28 Published:2020-03-06
  • Contact: Kui WANG E-mail:Wangkui@caf.ac.cn
  • Supported by:
    国家自然科学基金资助项目(31800499);国家自然科学基金资助项目(31600472);国家自然科学基金青年基金项目(31600590)

摘要:

以廉价金属硫酸盐为催化剂,在γ-戊内酯/水复合溶剂中催化半纤维素定向转化制备糠醛,糠醛得率高达50.2%,半纤维素液化转化率达95.5%。在γ-戊内酯/水复合溶剂中,以金属硫酸盐为催化剂进一步研究了直接催化木质纤维生物质原料玉米芯和竹粉定向转化制备糠醛,其中糠醛得率分别达39.5%、29.7%,木质纤维原料液化转化率分别达86.5%、80.5%。

关键词: 落叶松木屑, SiO2@C复合材料, 原位掺杂, 结构调控, 染料吸附, 木质纤维生物质, 半纤维素, γ-戊内酯, 硫酸盐, 糠醛

Abstract:

Furfural was prepared from hemicelluloses and lignocellulosic biomass in the presence of the γ-valerolactone/water solvent system with low cost sulfate as catalyst. The yield of furfural could be obtained as high as 50.2%, accompanying with 95.5% of hemicellulose conversion. Furthermore, furfural also could be prepared from real lignocellulosic biomass corncob and bamboo meal in the above catalytic system with the yield of 39.5% and 29.7%, respectively. In this case, corncob and bamboo meal conversion could be 86.5% and 80.50%.

Key words: larch sawdust, SiO2@C composites, in situ doping, structural control, dye adsorption, lignocellulosic biomass, hemicellulose, γ-valerolactone, sulfate, furfural

中图分类号: