Chemical Engineering Journal：微波辐射下在表面功能化碳超结构上高效生产5-羟甲基糠醛

2023年10月14日上午9:50 • T, 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 5

糖类催化转化的微波(MW)辅助过程强化是一种有前途的途径，可用于高价值化学品和燃料的节能生产。

基于此，曼彻斯特大学Xin Gao和范晓雷等人开发了一种MW响应催化剂(即酸功能化球形碳超结构，SCS)，在MW辐射下可有效地将果糖转化为5-HMF。在温和的MW条件下，SCS催化剂(具有表面磺酸和羧酸基团)在5分钟的反应时间后实现97.8%的果糖转化率和90.6%的5-HMF选择性。该催化剂具有良好的可回收性，且与传统的热催化(0.09 mmol kJ^-1 L^-1)相比，MW辅助系统显示出1.01 mmol kJ^-1 L^-1的高能效系数。

研究结果表明，在MW条件下使用SCS催化剂的催化过程强化可能是由于MW响应性磺酸基团的偶极极化、SCS载体吸收MW的选择性加热和它们之间的协同作用。可回收性测试还表明，在开发的SCS-Bi催化剂上的MW辅助催化系统具有合理的稳定性。该策略高效节能的优势为探索合理设计MW响应催化剂和相关MW辅助催化系统的可持续生物精炼开辟了新的研究途径。

Energy efficient production of 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) over surface functionalized carbon superstructures under microwave irradiation, Chemical Engineering Journal, 2021. DOI:10.1016/j.cej.2021.131143

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Chemical Engineering Journal：微波辐射下在表面功能化碳超结构上高效生产5-羟甲基糠醛

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