介孔碳负载纳米WO3-Ta2O5的可控合成及催化菊芋转化乙酰丙酸研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21406020
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0811.生物质转化与轻工制造
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

With the decreasing of fossil resource substantially, it's imperative for catalyst researchers to develop a green and efficient way immediately to transform biomass energy into bio-chemicals or energy substitutes. Levulinic acid (LA) is considered as a bio-based platform compound, and it's conventional preparation methods predominantly employ corrosive homogeneous acids, which make the process unfavorable. Most solid acids have poor performance on catalytic conversion biomass into levulinic acid.. According to our previous study, tantalum oxide is excellent in catalytic dehydration of biomass into 5-hydroxymethylfurfural. In order to improve the catalytic selectivity of bio-chemicals, we will modulate the physicochemical properties of tantalum oxide by doping with tungsten oxide, and the properties of the catalysts such as the composition, size, acidity, surface area and so on can be controlled. The nature and property of the catalyst, and the reaction intermediates and products will be characterized and analysed, and the relationship between the catalyst structures and the catalytic performance will be explored on preparation of LA from Jerusalem artichoke. This project will also elucidate the mechanisms of biomass conversion catalyzed by the solid acids. The implementation of this project will provide theoretical and experimental basis on development of efficient solid acid catalysts for direct biomass conversion.
随着石化资源急剧减少,将生物质绿色、高效、定向转化为能源替代品或目标化学品是催化学科亟待解决的一个重要课题。乙酰丙酸作为一种生物基平台化合物,常规制备方法多采用强腐蚀性质子酸作为催化剂,存在诸多弊端;而大多数固体酸对催化生物质制备乙酰丙酸性能较差。申报人前期研究发现钽氧化物是一种性能优异的固体酸,对催化生物质糖脱水制备5-羟甲基糠醛具有很好的催化活性。为进一步提高其制备生物基化学品的催化性能,本项目拟通过加入钨氧化物对钽氧化物催化性质进行调变,通过控制催化剂合成条件,制备组成、尺寸、孔径、表面性质等均可控的催化剂是本项目需要解决的关键科学问题之一。通过对催化剂和反应中间体和产物类型及其分布进行分析表征,探究催化剂与菊芋转化乙酰丙酸之间的构效关系,阐明固体酸催化生物质转化过程的机理及科学问题。本项目的实施将为开发高性能固体酸催化剂催化生物质定向转化提供理论及实验依据。

结项摘要

本报告主要研究了在固体酸催化下将可再生生物质资源转化为平台化合物5-羟甲基糠醛(HMF)和乙酰丙酸(LA)。采用共沉淀方法制备出双金属氧化物固体酸WO3-Ta2O5,研究表明,WO3-Ta2O5的酸性(Bronsted酸和Lewis酸)随着催化剂中W和Ta的元素比例改变而改变,Ta2O5加入WO3后,L酸减弱直至消失,从而影响催化糖转化HMF和LA的反应效果:未加入WO3的Ta2O5催化剂,其酸性位点主要为Lewis酸,对催化糖(葡萄糖、果糖、菊粉、菊芋汁等)转化为HMF表现出很好的选择性和可重复实用性,HMF收率可达90%,催化剂重复使用15次后,其活性和催化效果未发生明显改变。加入WO3后,催化剂Lewis酸位点酸性减弱,催化糖转化HMF的选择性和收率随着WO3含量增加而降低,而产物中LA含量随着WO3的加入呈现先升高后降低的变化趋势,LA收率最高可达90%(远高于其他固体酸催化生物质制备LA);进一步提高催化剂中WO3含量,产物中LA含量稍有降低。研究表明:具有Lewis酸位点的Ta2O5对于生物质糖脱水转化为HMF表现出很好的活性和选择性,加入WO3后,+5价的Ta被+6价的W取代后,Lewis酸位点酸性减弱,更有利于HMF发生水合反应生成LA。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Conversion of saccharides into levulinic acid and 5-hydroxymethylfurfural over WO3–Ta2O5 catalysts
WO3·Ta2O5 催化剂将糖类转化为乙酰丙酸和 5-羟甲基糠醛
  • DOI:
    10.1039/c5ra26147c
  • 发表时间:
    2016-05
  • 期刊:
    RSC Advances
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Liu Qishun;Yang Fengli;Yin Heng;Du Yuguang
  • 通讯作者:
    Du Yuguang
原位法制备纳米Pd/ZSM-5 及催化肉桂醛加氢研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tong Xue;Yang Fengli;Ren Jing;Jiang Xingmao
  • 通讯作者:
    Jiang Xingmao

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

人力资本、创意阶层及其区域空间分布研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    经济学家
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    洪进;余文涛;杨凤丽
  • 通讯作者:
    杨凤丽
氧化镁直接电解制备Al-Mg合金的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    轻金属
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡宪伟;杨凤丽;王兆文;聂颖;杨少华;李继东
  • 通讯作者:
    李继东
γ-Ca_2SiO_4∶Ce~(3+),Al~(3+)荧光粉的合成与发光性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    发光学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨凤丽;侯得健;周明;叶信宇
  • 通讯作者:
    叶信宇
轻金属冶金双语教学研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国冶金教育
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨凤丽;王旭;佟志芳;梁勇
  • 通讯作者:
    梁勇
铝电解槽阳极气泡行为研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    有色金属科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杨少华;谢宝如;杨凤丽;李明周
  • 通讯作者:
    李明周

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码