离子液体催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮的研究

作者

徐安邦黄鑫冉景煜唐广川杨仲卿秦昌雷曹景沛
单位

重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室中国矿业大学煤炭深加工与洁净利用教育部重点实验室
摘要

纤维素是世界上含量最丰富的可再生有机碳资源之一，左旋葡萄糖酮（LGO）是来源于纤维素热解的一种高附加值平台化合物。本研究考察了离子液体烷基侧链长度对纤维素催化热解制备LGO的影响规律。实验结果表明，最短侧链的1-丁基-2,3-二甲基三氟甲烷磺酸咪唑离子液体对LGO表现了最好的催化效果，其原因是侧链长度减少导致离子液体阴阳离子间相互作用减弱，使离子液体扩散增强。在300℃热解时LGO产率达到15.6%-C，离子液体的回收率为95.9%，其重复利用三次后LGO的产率只有轻微下降。通过密度泛函理论得到了LGO的最佳生成路径，其最低反应活化能为176.2 kJ/mol。此外，本方法也可同时获得多孔性的焦炭，其最高比表面积和孔容分别为389.4 m~2/g和0.689 cm~3/g。
关键词

纤维素离子液体热解左旋葡萄糖酮多孔性焦炭
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金（52006019）；中国博士后科学基金（2020M673132）；重庆市自然科学基金（cstc2020jcyj-bshX0099）资助～～；
文章目录

1 实验部分
1.1 材料
1.2 实验方法
1.3 分析方法
1.4 DFT计算
2 结果与讨论
2.1 离子液体电荷和热重分析
2.2 热解产物分析
2.3 LGA和LGO产率分析
2.4 生物油分析
2.5 焦炭分析
2.6 离子液体回收
2.7 机理分析
3 结论
引用格式

徐安邦,黄鑫,冉景煜,唐广川,杨仲卿,秦昌雷,曹景沛.离子液体催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮的研究[J].燃料化学学报,2022,50(06):768-776.DOI:10.19906/j.cnki.jfct.2022011.
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