燃料化学学报
燃料化學學報
연료화학학보
JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY
2013年
11期
1303-1309
,共7页
张俊姣%廖航涛%陆强%张阳%董长青
張俊姣%廖航濤%陸彊%張暘%董長青
장준교%료항도%륙강%장양%동장청
果糖%快速热解%糠醛%Py-GC/MS%密度泛函理论
果糖%快速熱解%糠醛%Py-GC/MS%密度汎函理論
과당%쾌속열해%강철%Py-GC/MS%밀도범함이론
fructose%fast pyrolysis%furfural%Py-GC/MS%density functional theory
果糖低温快速热解制备5-羟甲基糠醛(HMF)的过程中,糠醛(FF)是一种重要的副产物.通过Py-GC/MS(快速热解-气相色谱/质谱联用)实验考察果糖低温快速热解过程中FF的形成特性.结果表明,FF的产率和相对含量都随着热解温度的提高先增大后减小,并在350℃时达到最大值,最高相对峰面积含量达到11.6％.此外,通过密度泛函理论计算,研究果糖热解形成FF的四条可能途径,计算结果表明,果糖热解形成FF的最优途径为路径2,即果糖首先经历一个协同的六元环过渡态,C5-C6键断裂的同时C6位羟基上的氢与C4位的羟基发生脱水反应,脱出一分子甲醛和一分子水,生成含C4=C5双键的二氢呋喃中间体,随后C2位上的羟基与C1位上的氢通过一个四元环过渡态又脱出一分子水,生成的烯醇中间体中烯醇氢与C3位的羟基最后经历一个六元环的过渡态再脱出一分子水,最终形成FF.
果糖低溫快速熱解製備5-羥甲基糠醛(HMF)的過程中,糠醛(FF)是一種重要的副產物.通過Py-GC/MS(快速熱解-氣相色譜/質譜聯用)實驗攷察果糖低溫快速熱解過程中FF的形成特性.結果錶明,FF的產率和相對含量都隨著熱解溫度的提高先增大後減小,併在350℃時達到最大值,最高相對峰麵積含量達到11.6％.此外,通過密度汎函理論計算,研究果糖熱解形成FF的四條可能途徑,計算結果錶明,果糖熱解形成FF的最優途徑為路徑2,即果糖首先經歷一箇協同的六元環過渡態,C5-C6鍵斷裂的同時C6位羥基上的氫與C4位的羥基髮生脫水反應,脫齣一分子甲醛和一分子水,生成含C4=C5雙鍵的二氫呋喃中間體,隨後C2位上的羥基與C1位上的氫通過一箇四元環過渡態又脫齣一分子水,生成的烯醇中間體中烯醇氫與C3位的羥基最後經歷一箇六元環的過渡態再脫齣一分子水,最終形成FF.
과당저온쾌속열해제비5-간갑기강철(HMF)적과정중,강철(FF)시일충중요적부산물.통과Py-GC/MS(쾌속열해-기상색보/질보련용)실험고찰과당저온쾌속열해과정중FF적형성특성.결과표명,FF적산솔화상대함량도수착열해온도적제고선증대후감소,병재350℃시체도최대치,최고상대봉면적함량체도11.6％.차외,통과밀도범함이론계산,연구과당열해형성FF적사조가능도경,계산결과표명,과당열해형성FF적최우도경위로경2,즉과당수선경력일개협동적륙원배과도태,C5-C6건단렬적동시C6위간기상적경여C4위적간기발생탈수반응,탈출일분자갑철화일분자수,생성함C4=C5쌍건적이경부남중간체,수후C2위상적간기여C1위상적경통과일개사원배과도태우탈출일분자수,생성적희순중간체중희순경여C3위적간기최후경력일개륙원배적과도태재탈출일분자수,최종형성FF.
