有许多有效的方法可用于将生物质转化为化学品和燃料。其中一种方法是使用固体酸催化剂催化纤维素水解。本文讨论了用蒸发诱导自组装法(EISA)合成的新型二氧化硅催化剂对纤维素催化选择性水解转化为葡萄糖的催化活性测试。
二氧化硅催化剂的催化活性优于其他氧化物,包括铝2.O3.,TiO2.,以及氧化锆2.,使用相同的方法生产。在水热条件下,它在不使用氢气的情况下转化73.3%的纤维素并产生50.1%的葡萄糖(表1)。
表1。不同催化剂在433K下12h的纤维素转化率和产物产率
进入 |
催化剂 |
转化率(%) |
收益率(%) |
纤维己糖 |
胼胝体 |
纤维四糖 |
纤维三糖 |
纤维二糖 |
葡萄糖 |
未知产品 |
1. |
空白的 |
4.5 |
1.3 |
- |
- |
0.3 |
0.2 |
- |
2.7 |
2. |
氧化锆2.B |
15.8 |
- |
- |
- |
0.1 |
0.3 |
9 |
6.4 |
3. |
二氧化钛2.B |
15.4 |
1.9 |
- |
0.8 |
1 |
2 |
2.2 |
7.5 |
4. |
艾尔2.O3.B |
17 |
5.3 |
- |
1.2 |
0.1 |
1.3 |
0.1 |
9 |
5. |
SBA-15 |
4 |
1.2 |
- |
0.2 |
0.3 |
0.5 |
1.4 |
0.4 |
6. |
HZSM-5(25) |
12.8 |
- |
1.9 |
1.5 |
1.1 |
0.8 |
1.6 |
5.9 |
7. |
HZSM-5(38) |
12.3 |
- |
1.9 |
1.4 |
1.1 |
0.8 |
1.8 |
5.3 |
8. |
硅2. |
73.3 |
1.8 |
- |
1 |
1.8 |
4 |
50.1 |
14.6 |
a、 反应条件:反应时间12小时,10ml小时2.O、 0.05克纤维素,0.15克催化剂。
B催化剂的制备在与条目8相同的实验条件下进行。
仪器和实验结果
这项研究使用了HPR-20 QIC实时气体分析仪,Hiden Analytical的质谱仪,用于氨(NH)的程序升温脱附3.-TPD)以确定相关样品的酸性。传统的酸碱滴定法用于估算酸中心的数量。
图1显示了NH的结果3.-TPD,显示出SiO的更强的酸性2.与其他样品比较时的样品。此外,SiO 2的酸量2.这个样本比其他样本高得多。
从织构性质(BET)可以看出,SiO 2的平均孔径2.样品为3.512nm,足以促进低聚糖运输,从而提高低聚糖与酸位点相互作用的可能性。
图1。不同(a)ZrO样品氨(NH3-TPD)的程序升温脱附曲线2.,(b)TiO2.,(c)Al2.O3.,(d)HZSM-5(25),(e)HZSM-5(38),(f)SBA-15和(g)SiO2.(EISA)。
结论
结果表明,新型二氧化硅催化剂具有合适的孔径和较强的酸性,这些特性之间的协同作用使其具有较高的催化活性。此外,催化剂在循环催化运行期间是稳定的。可循环利用性是该催化剂的另一个优点这是一种二氧化硅催化剂。
参考
项目总结人:中国科学院生态环境科学研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室,北京100085欧洲杯线上买球
参考文件:王浩,张灿,何浩,王磊(2012)“水热条件下新型二氧化硅催化剂上纤维素水解产生葡萄糖”,《环境科学杂志》24(3),473-478欧洲杯线上买球
隐藏产品:HPR-20 QIC实时气体分析仪
本信息来源、审查和改编自Hiden Analytical提供的材料。欧洲杯足球竞彩
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