活性炭负载铁催化木糖向糠醛的转化

活性炭负载铁催化木糖转化为糠醛，糠醛是一种具有多种用途的重要生物质基化学品。破碎炭经科学方法精制而成。产品为黑色不定性颗粒状，具有表面积大、空隙结构发达、吸附能力强、机械强度高、触媒寿命长、回收率高，易再生宁夏活性炭主要成分为碳，并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，在结构上是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，堆积密度低，比表面积大具有很强的吸附性能，是用途极广的一种工业吸附剂。煤质柱状活性炭采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。 生物聚合物可以直接用作溶剂、化学品和生物聚合物，其中许多类似物用作石油化学衍生物的替代物，是有价值的化学品。

糠醛产量每年30万吨，这是一个戊糖（主要是葡萄糖）的各种农业废弃物（玉米秸秆，小麦秸秆，甘蔗渣，稻壳，燕麦壳）或林业废弃物（桦木或杨木）戊糖脱水水解获得的。使用无机酸的当前工业方法，如硫酸，磷酸或盐酸作为催化剂，仅产生50％的糠醛。具有相对低的产率，能耗高和与酸性处理废物相关的环境问题会出现问题。具有抽吸力活性炭负载的催化剂，低成本，因为该材料然后具有高表面积和良好的热稳定性是有限的，和具有官能团容易地修改。含有杂原子（如氧）活化的表面基团可以用作金属颗粒的固定点，并且产生较高的金属分散。除了金属的路易斯酸性，表面也可以被实现多种布朗斯台德酸度的，这可进一步促进木糖糠醛。

活性炭作为催化剂的制备与表征

由水解木质素制备活性炭载体，活性炭与铁进行修改，通过在活性炭上的初湿含浸法，金属盐被添加，所述目标对象的浓度达到目标铁。最后，在氮气的活性炭催化剂冲洗连续成品。扫描电子显微镜（SEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）的形态观察物理活性炭和活性炭催化剂的活化的载体。 SEM图像清楚地表明，普通活性炭的表面上的活性炭颗粒不包含任何可见颗粒。载体和两种催化剂表现出在SEM和STEM非常多孔的结构。

图1：几种不同活性炭的扫描进行电子通过显微镜(SEM)图像。

图2：用扫描透射电子显微镜中的能量色散X射线能谱对活性炭负载铁催化剂进行化学作图。 图中显示铁很可能以氧化铁的形式存在于碳表面，因为铁和氧出现在相同的位置。

无活性炭催化生产糠醛

控制实验，以测试转换，没有任何载体或催化剂。这种所谓的自催化能在160℃下生产的18％12％糠醛和木糖收率在1.5小时内的。基自催化高的温度和压力，其中的水的离解常数增加。此外，在反应期间可形成有机酸（例如甲酸和乳酸）来催化进一步的水解反应。然而，160℃和1.5小时的反应时间表示相对温和的条件，从而获得仅具有低的转化率和收率。