氮杂炭催化剂催化5-羟甲基糠醛选择性氧化制备2,5-呋喃二甲醛（英文）
来源期刊：新型炭材料2019年第6期
论文作者：滕娜 李金龙 路博琼 王玉琪 贾时宇 王英雄 侯相林
文章页码：593 - 599
关键词：5-羟甲基糠醛;2,5-呋喃二甲醛;壳聚糖;氮杂炭;氧化脱氢;
摘 要：利用氮杂炭材料作为催化剂,实现了5-羟甲基糠醛（5-HMF）选择性氧化制备2,5-呋喃二甲醛（2,5-DFF）。该氮杂炭催化剂通过壳聚糖热解制得,且壳聚糖是该催化剂的碳源和氮源,在热解过程中使用K2CO3作为活化剂。在不外加添加剂的情况下,该催化剂对5-HMF制备2,5-DFF展现出较高的催化活性。在120℃、7.5 h和2.0 MPa氧气条件下,5-HMF的转化率可达95.3%,2,5-DFF的选择性可达94.6%。氮杂炭催化剂表面的石墨型氮对分子氧的活化展现出高效的催化性能。同时,氧自由基的形成有利于5-HMF的氧化脱氢。氮杂炭催化剂表面的石墨型氮是5-HMF选择性氧化制备2,5-DFF的活性位点。本研究为无金属催化5-HMF选择性氧化制备2,5-DFF提供了一条新思路。
滕娜1,2,3，李金龙1,2,3，路博琼1,2,3，王玉琪1,2,3，贾时宇1,2,3，王英雄1,2,3，侯相林1,2,3
1. 中国科学院山西煤炭化学研究所山西省生物炼制工程技术研究中心2. 中国科学院大学材料与光电研究中心3. 中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室
摘 要：利用氮杂炭材料作为催化剂,实现了5-羟甲基糠醛（5-HMF）选择性氧化制备2,5-呋喃二甲醛（2,5-DFF）。该氮杂炭催化剂通过壳聚糖热解制得,且壳聚糖是该催化剂的碳源和氮源,在热解过程中使用K2CO3作为活化剂。在不外加添加剂的情况下,该催化剂对5-HMF制备2,5-DFF展现出较高的催化活性。在120℃、7.5 h和2.0 MPa氧气条件下,5-HMF的转化率可达95.3%,2,5-DFF的选择性可达94.6%。氮杂炭催化剂表面的石墨型氮对分子氧的活化展现出高效的催化性能。同时,氧自由基的形成有利于5-HMF的氧化脱氢。氮杂炭催化剂表面的石墨型氮是5-HMF选择性氧化制备2,5-DFF的活性位点。本研究为无金属催化5-HMF选择性氧化制备2,5-DFF提供了一条新思路。
关键词：5-羟甲基糠醛;2,5-呋喃二甲醛;壳聚糖;氮杂炭;氧化脱氢;
