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Hydrolysis of mechanically pre-treated cellulose catalyzed by solid acid SO4^2--TiO2 in water–ethanol solvent

Chinese Journal of Chemical Engineering 2020年第1期28卷 136-142页

作者： xingyilong zhang Houfang Lu Kejing Wu Yingying Liu Changjun Liu Yingming Zhu Bin Liang Institute of New Energy and Low-Carbon Technology Sichuan UniversityChengdu 610207China School of Chemical Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China

An efficient catalyst SO4^2--TiO2(ST) from industrial metatitanic acid has been successfully prepared to catalyze hydrolysis of ball-milling cellulose. The results show that the highest catalytic efficiency is obtained for ST calcined at 450 ℃(ST-450) with the yield of 21.8% glucose, 13.0% 5-HMF and 4.2% furfural at 200 ℃ for30 min. The ball milling of cellulose and solid acid catalyst significantly enhances the cellulose hydrolysis. The high Lewis to Bronsted acid sites ratio for ST-450 induced by bidentate ligands between SO4^2-and TiO2 benefits high organics yield, and high total acid sites contribute to the high cellulose conversion. The large pore volume of 0.29 cm^3·g^-1 and appropriate pore size of 7.35 nm of ST-450 also contribute to the high performance. High reaction temperature over 200 ℃ exhibits negative effect on glucose and 5-HMF yield due to undesired side reactions, while furfural product is stable in the reaction system. The bidentate ligands between SO4^2-and TiO2 are considered as active acid sites for cellulose hydrolysis in water–ethanol solvents.

关键词： Cellulose Industrial metatitanic acid Solid acid TiO2 Hydrolysis Ball milling

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茭白秆水解制备高价值呋喃平台化合物研究

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浙江农业学报 2024年第4期36卷 870-880页

作者：郭威良吴剑张兴一龙吴可荆谢佳家冯海林浙江农林大学数学与计算机科学学院浙江杭州311300 浙江臻泰能源科技有限公司浙江丽水321400 四川大学新能源与低碳技术研究院四川成都610065 国网浙江省电力有限公司双创中心浙江杭州310051

生物质转化为高价值呋喃平台化合物是生物质资源利用的重要方式。以工业副产物偏钛酸作为固体酸催化剂,将茭白秆转化为5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛,研究物理活化、溶剂体系等对茭白秆水解性能的影响,并优化反应工艺条件。结果表明,茭白秆... 详细信息

生物质转化为高价值呋喃平台化合物是生物质资源利用的重要方式。以工业副产物偏钛酸作为固体酸催化剂,将茭白秆转化为5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛,研究物理活化、溶剂体系等对茭白秆水解性能的影响,并优化反应工艺条件。结果表明,茭白秆具有更低的木质素含量和纤维素晶型结构,比茭白叶更容易被物理活化。在200℃、30 min的反应条件下,球磨活化的茭白秆获得了最高的HMF和糠醛收率,分别为11.66%和7.30%。反应动力学分析表明,偏钛酸催化球磨茭白秆转化的活化能低,相较于文献报道的其他木质纤维素生物质,球磨茭白秆的高值化转化具有优势。

关键词：茭白秆 5-羟甲基糠醛物理活化两相体系偏钛酸

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