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木质纤维素催化转化制备DMF和C5/C6烷烃
  • ISSN号:1005-281X
  • 期刊名称:《化学进展》
  • 时间:0
  • 分类:O643.3[理学—物理化学;理学—化学] O636.2[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点实验室,广州510640, [2]中国科学技术大学化学系,合肥230026, [3]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.51576199); 国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2012CB215304); 广东省科技计划(No.2014A010106019)资助
中文摘要:

生物质是一类重要的可再生资源,将其转化为高品质燃料在能源替代、环境保护等方面具有重要意义。在高品质燃料中,2,5-二甲基呋喃(DMF)具有较高的能量密度、高辛烷值和较高的沸点,是一种非常具有应用前景的可再生含氧液体燃料,掺混后可促进汽油的燃烧;C5/C6烷烃是现有汽油的重要组分,在提高汽油辛烷值和调节蒸汽压等方面不可或缺。本文以木质纤维素生物质典型组分纤维素为起始原料,系统总结了纤维素转化为5-羟甲基糠醛(HMF),HMF选择性加氢脱氧为DMF以及完全加氢脱氧为C5/C6液体烷烃等转化过程的反应介质、催化体系及反应路径。反应介质包括水、离子液体、极性非质子有机溶剂、含水的双相体系;催化体系包括无机酸、金属盐、固体酸及负载型催化剂。本文对DMF和C5/C6烷烃液体燃料高效合成的研究前景进行了展望和评述,以期为纤维素类生物质高效转化为高值液体燃料提供思路和参考。

英文摘要:

Lignocellulosic biomass is an important renew able resource,and has potential application in high quality biofuels to substitute fossil energy and reduce green house gas emission. Among those high quality biofuels,oxygen-contained 2,5-dimethyl furan( DMF) and C5/C6 alkanes show particular interests because these two kinds fuels could be produced from biomass via 5-hydroxymethyl furfural( HMF) intermediate. DMF is an ideal replacement and/or dopant for the presently used gasoline by enhancing combustion efficiency and reducing contaminant emission because of its higher energy density,higher octane number and higher boiling point. On the other hand,C5/C6 alkanes are the important gasoline components for adjusting the octane number and volatile properties. In this paper,combining our studies,we systematically summarize the status-of-the-art technologies for HMF synthesis from cellulose, and DMF and C5/C6 alkanes production by selective and complete hydrodeoxygenation of HMF respectively,depended on reaction medium,catalyst and pathway. The reaction mediums include water,ionic liquid,polar aprotic organic solvent and water contained biphasic solvent; and catalysts include inorganic acid,metal salt,solid acid and supported catalyst. Finally,the future of biomassderived DMF and C5/C6 alkanes production is remarked and prospected.

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期刊信息
  • 《化学进展》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院基础研究局 化学部 文献情报中心
  • 主编:
  • 地址:北京中关村四环西路33号
  • 邮编:100080
  • 邮箱:scinfo@mail.las.ac.cn
  • 电话:010-82627757
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-281X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3383/O6
  • 邮发代号:82-645
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21655