分子筛催化纤维素和淀粉转化制糠醛

作者：郑洪岩; 赵子龙; 肖鲁青山; 赵文诗; 梁栩彬; 薛彦峰; 杨红; 牛宇岚^*; 朱玉雷

来源：燃料化学学报, 2021, 49(09): 1261-1269.

• 分子筛
• 纤维素
• 淀粉
• 糠醛
• 5-羟甲基糠醛

采用四种分子筛进行纤维素和淀粉催化转化反应,并借助X射线衍射、铝核磁、吡啶吸附红外光谱和NH3-TPD等手段,对分子筛酸性质及孔道结构在催化纤维素和淀粉转化过程中的作用规律进行了研究。结果表明,Hβ分子筛上合适的B酸和L酸强度、数量及孔道结构使纤维素和淀粉主要反应生成糠醛。HY分子筛因酸性相对较弱,无法有效催化纤维素转化,但能有效催化淀粉生成5-羟甲基糠醛。H-mordenite和HZSM-5分子筛没有足够的L酸位,使纤维素和淀粉反应生成的葡萄糖无法异构为果糖,抑制了果糖进一步转化为糠醛或5-羟甲基糠醛的反应。5-羟甲基糠醛的生成取决于分子筛的酸性质,糠醛的生成除了由分子筛的酸性质决定,还需要合适的孔道结构。

• 单位
  煤转化国家重点实验室; 中国科学院山西煤炭化学研究所; 太原工业学院; 中北大学