离子液体[BMIM]Cl与H5PV2Mo10O40双效催化降解麦草碱木质素的研究

• 作者: 任世学 侯莲霞 刘晓乐 李淑君
• 来源期刊: 北京林业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 离子液体 杂多酸 双效催化降解 麦草碱木质素
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 林业工程
• 页码范围: 117-124
• 页数: 8页
• 分类号: TQ351
• 语种: 中文
• DOI: 10.13332/j.1000-1522.20160399

摘要

采用常规合成法制备了杂多酸H5PV2Mo10O40,并通过FT-IR、XRD、SEM对其进行表征.研究了[BMIM]Cl单催化与{H5PV2Mo10O40+[BMIM]Cl}双效催化体系中,反应时间、温度以及H5 PV2 Mo10 O40用量对麦草碱木质素降解的影响,并初步探讨了木质素的降解机理.结果表明:H5PV2Mo10O40中P、V、Mo相对原子质量满足1:2:10关系,并具有典型的Keggin结构;木质素降解反应中,仅离子液体[BMIM]Cl降解木质素的最佳条件为140℃下反应3 h,降解后固体产物中总羟基由3.49 mol/kg增加到10.92 mol/kg,液体产物中有香草醛与丁香醛生成,分别占2.00%和2.15%;{H5PV2Mo10O40+[BMIM]Cl}双效催化体系中,最佳反应条件为加入20%的H5PV2Mo10O40120℃下反应6 h,降解后固体产物中总羟基由3.49 mol/kg增加到14.12 mol/kg,摩尔质量由7.691 kg/mol降为1.589 kg/mol;液体产物中无丁香醛生成,香草醛占6.97%.初步认为:当单独[BMIM]Cl催化木质素时,H+首先进攻木质素中β-O-4键上的氧原子,正电荷转移到β位,然后水分子中氧原子向带有正电荷的β位进攻,从而催化剂的H+被消除,最后实现了β-O-4键水解断裂,生成愈创木酚,进而侧链发生氧化生成香草醛与丁香醛;当添加H5PV2Mo10O40时,[PV2Mo10O40]5-中的VO2+由V(V)→V(IV),故使模型化合物得以单电子的氧化,使木质素脱甲氧基,由紫丁香基木质素转变成愈创木基木质素,液体产物中无丁香醛生成,且香草醛质量分数升高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李淑君	东北林业大学材料科学与工程学院	77	767	15.0	25.0
5	任世学	东北林业大学材料科学与工程学院	51	509	11.0	21.0
9	侯莲霞	东北林业大学材料科学与工程学院	3	8	2.0	2.0
10	刘晓乐	东北林业大学材料科学与工程学院	2	3	1.0	1.0