金属氯化物对高温液态水中葡萄糖分解反应动力学的影响

作     者：卢崇兵 吕秀阳 

作者机构：浙江大学二次资源化工国家专业实验室浙江杭州310027 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2009年第60卷第12期

页      面：3035-3041页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(20674068) 浙江省自然科学基金项目(R4080110)~~ 

主　　题：葡萄糖 5-羟甲基糠醛 乙酰丙酸 金属氯化物 分解反应动力学 

摘      要：以纤维素水解产物葡萄糖为模型物质,利用小型高压反应釜测定了180℃下13种金属氯化物催化葡萄糖和中间产物5-羟甲基糠醛(5-HMF)分解反应动力学数据,并用一级反应动力学模型对葡萄糖及5-HMF分解反应动力学数据进行了拟合。结果表明,不同的金属氯化物对葡萄糖和5-HMF的分解反应具有不同的催化效果,其中FeCl3、NiCl2和ZnCl2可大大提高葡萄糖分解反应的速率,而FeCl3和CuCl2可大大提高5-HMF分解反应的速率。在碱金属、碱土金属和过渡金属氯化物中,过渡金属氯化物对葡萄糖及5-HMF分解反应的催化效果明显占优。对于第四周期金属元素,随着原子量的增加,葡萄糖分解反应速率常数呈现增加的趋势。金属氯化物对葡萄糖和5-HMF分解反应的催化活性随金属离子pKa值的减小而增强。本文得到了金属氯化物对葡萄糖和5-HMF分解反应影响的规律,为生物质资源的高效利用提供了重要的基础数据。