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成果基本情况

成果名称	纤维素制备呋喃衍生物的新工艺研究
关键词	纤维素；秸秆；5-羟甲基糠醛；1-(2-呋喃基)-2-羟基-乙酮；糠醛；催化；降解
第一完成单位	河北工业大学
成果参与单位	河北工业大学化工学院
成果应用行业	农、林、牧、渔业,科学研究、技术服务和地质勘查业,
所属高新技术领域	资源与环境技术,
所属战略性新兴产业	节能环保,
成果属性	原始创新,
成果成熟度	实验室阶段
访问量	8494
联系人名称	黎钢
联系人邮箱	ligang@hebut.edu.cn
联系人固定电话	022-60204870
联系人邮编	300130
联系人通信地址	天津市红桥区光荣道8号河北工业大学化工学院
成果简介	本项目在含有金属离子的电解质溶液中，采用微波、电化学、反应萃取耦合、固体酸、光辐射、生物质碳基催化剂、SnO2-Co3O4/C为催化剂等多种方式降解纤维素制备呋喃衍生物，主要有两种途径，一是将纤维素首先降解为葡萄糖，葡萄糖异构为果糖，果糖分子内脱水制备5-羟甲基糠醛和1-(2-呋喃基)-2-羟基-乙酮等呋喃衍生物；二是将半纤维素首先降解为木糖，木糖异构为木酮糖，木酮糖分子内脱水生成糠醛等呋喃衍生物。从而获得了由纤维素转化为呋喃衍生物的新工艺。该项目成果已发表论文10篇，其中被SCI收录10篇，申请中国发明专利5项，其中授权项发明专利4项。创新点：(1) 选择含有不同多价金属离子的电解质溶液溶解纤维素，均相催化水解纤维素转化为葡萄糖、果糖、木糖、木酮糖等糖类化合物，连续催化糖分子内脱水缩合生成5-羟甲基糠醛等呋喃类衍生物。(2) 根据配位络合原理，将纤维素水解与糖脱水两个过程进行偶合，以电解质溶液的浓度（具有催化功能的金属离子数量）强化反应过程，在微波、电化学、反应萃取耦合、固体酸、光辐射、生物质碳基催化剂、SnO2-Co3O4/C为催化剂等多种方式的作用下提高5-羟甲基糠醛等呋喃衍生物的制备效率。经济、社会效益：依靠含有不同多价金属离子的电解质溶液催化解聚纤维素转化5-羟甲基糠醛等呋喃衍生物的新工艺在生物质能源化工领域具有良好的应用前景，该工艺选择的电解质溶液不挥发，通过简单重结晶就可以回收电解质盐，方便循环使用，不外排，符合绿色化工的产业政策。