离子液体催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮的研究

纤维素是世界上含量最丰富的可再生有机碳资源之一,左旋葡萄糖酮(LGO)是来源于纤维素热解的一种高附加值平台化合物。本研究考察了离子液体烷基侧链长度对纤维素催化热解制备LGO的影响规律。实验结果表明,最短侧链的1-丁基-2,3-二甲基三氟甲烷磺酸咪唑离子液体对LGO表现了最好的催化效果,其原因是侧链长度减少导致离子液体阴阳离子间相互作用减弱,使离子液体扩散增强。在300℃热解时LGO产率达到15.6%-C,离子液体的回收率为95.9%,其重复利用三次后LGO的产率只有轻微下降。通过密度泛函理论得到了LGO的最佳生成路径,其最低反应活化能为176.2 kJ/mol。此外,本方法也可同时获得多孔性的焦炭,其最高比表面积和孔容分别为389.4 m^(2)/g和0.689 cm^(3)/g。