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Chemical Engineering Journal：微波輻射下在表面功能化碳超結(jié)構(gòu)上高效生產(chǎn)5-羥甲基糠醛

糖類催化轉(zhuǎn)化的微波(MW)輔助過程強化是一種有前途的途徑，可用于高價值化學品和燃料的節(jié)能生產(chǎn)。

基于此，曼徹斯特大學Xin Gao和范曉雷等人開發(fā)了一種MW響應催化劑(即酸功能化球形碳超結(jié)構(gòu)，SCS)，在MW輻射下可有效地將果糖轉(zhuǎn)化為5-HMF。在溫和的MW條件下，SCS催化劑(具有表面磺酸和羧酸基團)在5分鐘的反應時間后實現(xiàn)97.8%的果糖轉(zhuǎn)化率和90.6%的5-HMF選擇性。該催化劑具有良好的可回收性，且與傳統(tǒng)的熱催化(0.09 mmol kJ^-1?L^-1)相比，MW輔助系統(tǒng)顯示出1.01 mmol kJ^-1?L^-1的高能效系數(shù)。

研究結(jié)果表明，在MW條件下使用SCS催化劑的催化過程強化可能是由于MW響應性磺酸基團的偶極極化、SCS載體吸收MW的選擇性加熱和它們之間的協(xié)同作用。可回收性測試還表明，在開發(fā)的SCS-Bi催化劑上的MW輔助催化系統(tǒng)具有合理的穩(wěn)定性。該策略高效節(jié)能的優(yōu)勢為探索合理設(shè)計MW響應催化劑和相關(guān)MW輔助催化系統(tǒng)的可持續(xù)生物精煉開辟了新的研究途徑。

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

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/14/750b717ed9/

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