ZrO2/生物炭纳米复合物催化转移氢化制备γ-戊内酯

作者：张奇峰; 张振杰; 刘梦影; 潘剑; 禹兴海^*

来源：应用化学, 2021, 38(12): 1621-1631.

DOI：10.19894/j.issn.1000-0518.210106

• 催化转移氢化
• 乙酰丙酸
• γ-戊内酯
• ZrO2/生物炭纳米复合物

γ-戊内酯(GVL)是重要的生物质基平台化合物。通过催化转移氢化反应将乙酰丙酸转化为GVL是生物质转化领域的重要反应。本实验利用具有多级孔道结构的生物炭(BC)作为载体、氯氧化锆为前驱体,通过溶胶水热反应,制备了一种ZrO2/生物炭纳米复合物,利用红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、比表面分析(BET)、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光电子能谱(XPS)等技术手段对其结构进行了表征,并研究了该复合物催化转移氢化乙酰丙酸制备GVL的能力。结果表明,生物炭载体自身所具有的高比表面积和多级孔道结构,能够促进纳米ZrO2颗粒稳定分散。在Zr4+物种和生物炭载体协同作用下,ZrO2/BC纳米复合物表现出优异的催化转移氢化活性,能够在温和条件下,快速、高效地将乙酰丙酸转化为GVL。在最优化反应条件下,乙酰丙酸的转化率最高达94.8%,GVL选择性最高达87.5%。此外,该复合物可通过过滤回收,循环使用5次后仍然能够保持较好的催化活性。

• 单位
  河西学院; 化学化工学院