非贵金属催化5-羟甲基糠醛选择氧化的研究进展

5-羟甲基糠醛(HMF)作为一种连接生物质资源和精细化学品工业的多功能平台化合物,因含有醛基、羟甲基而具有非常活泼的化学性质.HMF催化选择氧化在生物质转化过程中具有重要意义,其氧化产物如2,5-呋喃二甲醛和2,5-呋喃二甲酸都是具有高附加值的精细化学品,可用于抗菌剂、医药中间体、聚酯等的合成.非贵金属催化剂因具有低成本、资源丰富以及环境友好的优势,其用于HMF选择氧化已引起关注.该文阐述了HMF选择氧化的催化反应机理,着重从非贵金属催化剂的角度出发,对近年来HMF的不同催化氧化体系进行了总结和归纳.最后,展望了HMF选择氧化的研究前景.     

5-羟甲基糠醛无碱有氧氧化合成2,5-呋喃二甲酸负载型贵金属催化剂的研究进展

将生物质平台分子5-羟甲基糠醛（5-hydroxymethylfurfural,HMF）高效、绿色地催化转化为更高附加值的2,5-呋喃二甲酸（2,5-furandicarboxylic acid,FDCA）已经成为目前生物质能源转化领域的研究热点。碱性载体负载贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA已经得到广泛研究,并取得了一系列成果。本文综述了水滑石、羟基磷灰石、碳材料、金属氧化物等不同载体负载的贵金属催化剂用于HMF无碱氧化为FDCA的最新进展,详细介绍了各类催化剂的结构性质、催化反应参数及催化活性,重点讨论了催化剂与催化反应的构效关系及催化反应机理等研究工作。最后,指出了今后在HMF转化为FDCA的研究工作中负载型贵金属催化剂的设计开发及机理探究等方面的努力方向。     

过渡金属催化5-羟甲基糠醛合成2,5-呋喃二甲酸研究进展

随着绿色合成理念的不断提升,以具有高催化活性、高稳定性及价格低廉等优势的过渡金属催化剂代替强氧化剂和贵金属催化剂催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)制备精细化学品,逐渐成为研究者关注的焦点。本文综述了近年来廉价过渡金属基催化剂用于催化HMF氧化制备2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的相关研究,对该领域的最新研究进行了叙述,重点介绍了锰基、铜基、铁/钴基、镍基及其他催化体系在HMF氧化反应中的应用,主要包括锰基金属氧化物、CuCl_(2)催化体系、Fe_(3)O_(4)-CoO_(x)的磁性催化体系等。此外,在介绍上述催化剂的基础上,还对廉价过渡金属基催化剂催化HMF氧化制备FDCA的发展前景进行了展望。     

5-羟甲基糠醛及糖类定向转化制备2,5-呋喃二甲酸的研究进展

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是重要的生物质基平台化学品,具有与重要化工原料对苯二甲酸(PTA)相同的官能团和相似的芳香性,完全可以代替PTA制备绿色环保且可再生的高性能聚合物产品.生物质基5-羟甲基糠醛(HMF)是制备FDCA的最佳原料.该文综述了近十年来HMF定向氧化制备FDCA的方法,如"直接氧化法"、"贵金属催化氧化法"、"非贵金属催化氧化法"、"电催化氧化法"以及"生物酶催化氧化法"等,并对糖类原料直接制备FDCA的催化反应体系和经济可行性进行总结,重点综述了氧化过程中催化剂的开发和应用,同时对未来催化剂体系的设计提出几点建议.     

5-羟甲基糠醛催化氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究进展

综述了近年来羟甲基糠醛选择性氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究现状,探讨了作为对苯二甲酸聚酯的原料替代物,2,5-呋喃二甲酸用于合成可生物降解、资源可再生的生物基聚酯材料,缓解目前的白色污染及资源紧缺等问题的重大意义,分析了不同中间产物的羟甲基糠醛的氧化催化反应路线机理,评述了不同催化体系及工艺条件下HMF催化氧化的效果,并对该工艺新型催化剂的开发及应用前景做出展望。     

5-羟甲基糠醛催化氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究进展

综述了近年来羟甲基糠醛选择性氧化为2,5-呋喃二甲酸的研究现状,探讨了作为对苯二甲酸聚酯的原料替代物,2,5-呋喃二甲酸用于合成可生物降解、资源可再生的生物基聚酯材料,缓解目前的白色污染及资源紧缺等问题的重大意义,分析了不同中间产物的羟甲基糠醛的氧化催化反应路线机理,评述了不同催化体系及工艺条件下HMF催化氧化的效果,并对该工艺新型催化剂的开发及应用前景做出展望。     

5-羟甲基糠醛催化氢化制备2,5-呋喃二甲醇的研究进展

2,5-呋喃二甲醇（BHMF）在合成树脂、药物等方面具有重要应用。随着化石资源的日益缩减,由可再生的生物质基平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）催化制备BHMF引起人们的广泛关注。本文在总结了HMF及BHMF物化性质的基础上,介绍了HMF在分子氢、醇类、甲酸3种不同的氢供体中催化加氢制备BHMF的研究近况,总结了贵金属、非贵金属、双金属或多金属协同催化体系在该加氢反应中的应用进展,同时分析了反应过程中温度、时间、催化剂载体、反应溶剂种类及酸值等因素对HMF转化率及BHMF得率的影响。最后对HMF催化转化制备BHMF的研究前景进行了总结和展望,提出了使用醇类代替氢气作为氢供体,开发非贵金属及金属协同催化体系将是该选择性氢化反应的重要研究方向之一。     

非均相催化剂催化5-羟甲基糠醛氢解制备2,5-二甲基呋喃研究进展

随着化石能源的日益短缺,清洁可再生生物质资源的利用,尤其是制备高品质生物燃料逐渐成为研究热点。2,5-二甲基呋喃（DMF）具有优良的物理化学性质,被认为是最有前途的液体生物燃料之一,可通过生物质平台分子5-羟甲基糠醛（HMF）选择性氢解制备。HMF化学性质非常活泼,可以转化成多种下游产品,因此设计制备高选择性催化剂对于靶向合成DMF至关重要。本文依据贵金属和非贵金属对催化剂进行分类,详细综述了非均相催化剂在HMF氢解制备DMF反应中的研究新进展;针对目前研究中存在的局限性和问题,提出了催化剂和反应体系的研究方向。此外,指出以生物质为原料直接制备DMF及建立有效的分离技术是实现DMF工业化生产的重要途径。     

催化合成典型5-羟甲基糠醛衍生物的研究进展

作为重要的生物基平台化合物之一, 5-羟甲基糠醛(HMF)可通过可再生的生物质碳水化合物脱水制备, 已获得广泛关注, HMF可以催化合成一系列重要的有机化工中间体, 这逐渐成为研究热点。本文综述了5-羟甲基糠醛制备2,5-二甲酰基呋喃(DFF)、2,5-呋喃二甲酸(FDCA)和1,6-己二醇(HDO)三种典型HMF衍生物的研究进展, 并着重分析了HMF选择氧化制备DFF和FDCA的催化体系。介绍了该三种重要有机化工中间体的相关应用, 分析其制备过程中的问题与难点, 对其今后的研究方向提供了建议, 并指出目前HMF未大规模工业生产导致其价格昂贵, 是制约下游产品发展的重要因素。采用生物质为原料, 通过5-羟甲基糠醛催化合成下游有机化工产品的研究具有广阔的前景。     

生物质资源合成烷氧基甲基呋喃醚的研究进展

生物质资源是自然界中唯一的有机碳资源,能用于合成多种高附加值的燃料和化学品。生物质醚类化合物是其中重要的一类衍生物,烷氧基甲基呋喃醚已经应用于柴油和柴油添加剂中,特别是5-乙氧基甲基糠醛（EMF）因其具有能量密度高、毒性低、稳定性好、流动性好等特点而受到广泛关注。本文综述了近年来以5-羟甲基糠醛（HMF）为基本结构的不同生物质原料来源合成烷氧基甲基呋喃醚的研究进展情况,讨论了催化剂的Lewis酸和Brønsted酸对醚化产物选择性的影响。在总结烷氧基甲基呋喃醚合成方法的基础上,对其催化体系的未来发展方向进行了探讨。     

竹材催化转化制备5-羟甲基糠醛的研究进展

5-羟甲基糠醛(HMF)是一种重要的平台化合物, 是制取生物液体燃料和其它许多重要精细化工品的前驱体, 由生物质制备HMF是生物质资源综合利用的研究热点之一。竹子具有生长快、成材周期短、产量高、一次种植即可连年持续利用的优点, 而且竹材中含有大量的纤维素, 纤维素水解可以转化得到葡萄糖, 而葡萄糖经脱水反应可以制备HMF。因此, 以竹材为原料催化转化制备HMF具有原料资源丰富和技术路线绿色可行的优势。为了实现竹材到HMF的高效转化, 催化体系的设计和选择是关键因素。本文对近年来利用竹材催化转化制备HMF的研究进行了综述, 主要从竹材的原料组成及特性出发, 首先对竹材的化学组成和微观结构进行分析, 再进一步阐述催化转化机理。特别是对均相催化剂、非均相催化剂和其他催化剂等不同催化剂类型对催化竹材转化制备HMF的影响机制进行了详细分析, 同时也对溶剂体系的选择进行了探讨。最后, 结合发展趋势, 指出了其未来发展方向, 为竹材制备HMF技术的发展与工业应用探索提供建设性意见。     

挥发性有机物燃烧催化剂的研究进展

挥发性有机物（VOCs）是主要大气污染物质，也是形成PM_2.5和臭氧的重要前体。强化挥发性有机物控制，是改善大气环境的重要途径。催化燃烧（氧化）被认为是去除VOCs最有效的方式之一，本文综述了VOCs催化燃烧常用的贵金属催化剂、非贵金属催化剂。其中，贵金属催化剂主要包括基于Pd、Pt、Ru等的催化剂，非贵金属催化剂主要包括Mn、Co、Ce、Zr等的氧化物，通常贵金属催化剂具有比非贵金属更高的氧化活性和稳定性，但对于含氮VOCs非贵金属催化剂（Mn、Cu）具有更好的氮气选择性，Cr基催化剂对于含氯VOCs燃烧具有更好的效果。此外，还重点讨论了载体、分散度、催化剂制备方法对贵金属催化剂性能的影响，并对发展VOCs氧化催化剂的研究提出了展望。     

CO低温氧化催化剂研究进展

CO催化氧化涉及工业、环保、军事和人类生活的多个方面,一直是催化领域的热点之一.贵金属催化剂有活性高,稳定性好,寿命长等优点,但价格昂贵,研究开发价格低廉,活性较好的非贵金属催化剂也越来越受到了人们的重视.本文将CO氧化催化剂分为贵金属和非贵金属两类进行了综述.     

CuO–CeO2 mixed oxide catalysts for the selective oxidation of carbon monoxide in excess hydrogen

A series of mixed oxide CuO–CeO₂ catalysts were prepared by coprecipitation and tested for the selective oxidation of carbon monoxide in the presence of excess hydrogen. These catalysts were found to be very active and exceptionally selective for this reaction and exhibited a good resistance towards CO₂ and H₂O. The catalytic performance of these non-noble metal containing catalysts is compared with that of other selective CO oxidation catalysts reported in literature.     

非贵金属催化剂催化氧化甲醛的研究进展

室内装修装饰材料释放出的甲醛是一级致癌物质,严重危害人类的身体健康。催化氧化法在较为温和的条件下可以将甲醛转化为无毒的CO₂和H₂O,是一种非常有效的消除甲醛技术。其中该技术采用的非贵金属催化剂因资源丰富,价格低廉,目前研究的最为广泛。本文综述了近年来非贵金属催化剂的研究进展,主要介绍了单一金属氧化物和复合金属氧化物的研发情况;对这些催化剂的合成、结构及甲醛催化氧化性能进行了分析,并总结了一部分甲醛催化氧化的反应机理。另外还对非贵金属催化剂未来的研究发展方向进行了展望：通过各种制备方法调控金属氧化物的结构、形貌、比表面积,进而暴露大面积活性面和丰富优化活性位来提高催化性能;同时借助一些先进的表征技术和理论计算方法探索非贵金属催化剂结构和催化性能之间的关系,深入探讨甲醛催化氧化反应机理等基础问题。