Ni-W2C催化葡萄糖氢解制备低碳二元醇反应机理研究

摘要：

采用HPLC、LC-MS、GC-MS等分析手段对不同工艺条件下Ni/W2C催化葡萄糖加氢转化的中间产物及终产物进行定性定量分析,研究了葡萄糖加氢转化过程的反应机制和历程.研究发现:葡萄糖加氢转化过程中同时平行发生了加氢、异构和逆向羟醛缩合(氢解)三类反应;葡萄糖发生加氢反应能够得到六元醇且其不会再进一步转化,发生逆向羟醛缩合反应主要生成乙二醇(C2产物),发生异构反应则可生成果糖,其进行逆向羟醛缩合的产物则为1,2-丙二醇和甘油(C3产物);高浓度葡萄糖条件下,其异构产物果糖发生脱水反应生成的5-HMF浓度过高发生聚合,进而导致结焦.根据葡萄糖加氢转化的反应网络,提出了调控反应过程中C2产物和C3产物分布的策略,并通过增加催化剂用量来加快果糖脱水的竞争反应速率(加氢、氢解),进而实现了高浓度(10%,质量分数)葡萄糖的加氢转化.此外,葡萄糖加氢转化过程中存在明显的浓度效应,反应物浓度越低,越有利于发生逆向羟醛缩合反应,反之则有利于发生加氢反应.

关键词：生物质、Ni-W2C催化剂、加氢、低碳二元醇、反应机理

所属期刊栏目：70

分类号：TQ352.6;TQ352.2

资助基金：国家重点研发计划项目2018YFB0604704

在线出版日期：2019-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1399-1409