摘要： 5-羟甲基糠醛（HMF）是一种重要的有机中间体，可以作为合成各种高附加值 化学品和高品质液体燃料的原材料。当前固体酸催化糖类转化制备 HMF 是当前研究的热 点之一，也是未来研究的重要核心方向。本文首先制备了三种固体超强酸催化剂包括 SO42-/Al2O3、SO42-/Fe2O3 和 SO42-/SnO2，接着在二甲亚砜（DMSO）中研究了对果糖脱水 合成 HMF 的催化性能，并考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、水分含量和底物浓 度对 HMF 得率的影响。研究结果显示：在二甲基亚砜做反应溶剂时，SO42-/SnO2 对果糖脱 水形成 HMF 具有最佳的催化活性。当 DMSO 用量为 2 g，果糖用量为 100 mg，SO42-/SnO2 用量为 50 mg，反应温度为 120 ºC，反应时间为 2 h 时，HMF 得率能够达到 77。70%。75435

毕业论文关键词 :  5-羟甲基糠醛，固体超强酸，果糖，二甲亚砜

Abstract: 5-Hydroxymethylfurfural (HMF) is a very important intermediate with high application value。 The synthesis of HMF from fructose is of great significance for the utilization of biomass。 In this paper, three solid superacid catalysts including SO42-/Al2O3, SO42-/Fe2O3    and

SO42-/SnO2  were  firstly prepared for the  dehydration  of fructose  into  HMF in  the  presence of

dimethyl sulfoxide (DMSO)。 And then, various reaction conditions such as reaction temperature, reaction time, catalyst loading, water content and substrate concentration were also investigated。 The results indicated that among the above-mentioned solid superacid catalysts, SO42-/SnO2 was the most active for the dehydration of fructose。 Furthermore, a high yield of HMF with 77。70% was achieved under the following reaction conditions: 2 g DMSO, 100 mg fructose,

/SnO2, 120 °C, 2 h。

Keywords:    5-hydroxymethylfurfural, solid superacid, fructose, dimethyl sulfoxide

目 录

1 前言 4

1。1 5-羟甲基糠醛（HMF） 4

1。2 果糖脱水制备 HMF 的研究进展 4

1。3 选题背景和意义 5

2 实验材料与方法 5

2。1 实验试剂及仪器 5

2。2 固体超强酸催化剂的制备 6

2。3 固体超强酸催化剂的表征 6

2。3。1 比表面积（BET）分析 6

2。3。2 程序升温氨脱附（NH3-TPD）分析 6

2。4 果糖的脱水 7

2。5 HMF 的测定 7

2。5。1 HMF 标准溶液的配制 7

2。5。2 最大吸收波长的确定 8

2。5。3 HMF 标准曲线的绘制 1

2。5。4 HMF 得率的计算 9

3 结果与讨论 9

3。1 固体超强酸催化剂的表征 9

3。2 不同催化剂催化活性的比较 9

3。3 不同溶剂的影响 12

3。3 反应温度的影响 10

3。4 反应时间的影响 12

3。5 催化剂用量的影响 13

3。6 水分含量的影响