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学科主题物理化学
生物基呋喃衍生物催化氧化及聚合研究
马继平
2012-04-26
导师徐杰
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要利用可再生、储量丰富的生物质资源,制备大宗化学品及高分子材料,补充石油资源 的短缺,具有重要的意义。本论文研究生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛的催化氧化及呋 喃基氧化产物的聚合过程,探索选择氧化及聚合催化反应特征,具有重要的科学意义。 论文对5-羟甲基糠醛的催化选择氧化进行了研究。发现了一种高效选择氧化催化剂; 在温和条件下,Cu(NO3)2/VOSO4 催化5-羟甲基糠醛选择氧化制备2,5-二甲酰基呋喃,转化 率和选择性均达99%。在催化氧化过程中,五价钒物种是5-羟甲基糠醛选择氧化的活性物 种。UV-Vis 和51V NMR 实验结果表明,在Cu(NO3)2 存在时,四价钒可以原位被氧化为五 价钒物种,并形成氧化-还原催化循环。以氧化产物2,5-二甲酰基呋喃为单体,合成了一种 新型的蓝色荧光材料。 以氧化产物2,5-二甲酰基呋喃为单体,合成了新型、高比表面呋喃基聚合物多孔材料。 红外光谱和核磁共振研究表明,这些材料为亚胺键连接形成的网状结构。其中,2,5-二甲 酰基呋喃与间苯二胺聚合得到的多孔材料,比表面积为830 m2/g,孔容为0.73 cm3/g。这 类高比表面积多孔材料显示出优异的吸附苯的能力。273K 时,苯的吸附量达6.9 mmol/g, 与活性炭(6.5 mmol/g)的吸附能力相当。 论文对2,5-呋喃二甲酸与不同二元醇的均聚和共聚制备聚酯材料进行了研究。热分析 结果表明,呋喃基聚酯材料的热性质与芳香基聚酯材料相近,且通过共聚方法可以调变。 动力学研究表明,共聚得到的聚酯材料与投料组成产生较大偏离,这主要起因于不同二元 醇与2,5-呋喃二甲酸聚合速率不同。在实验条件下,随二元醇单体的碳链增加,与2,5-呋 喃二甲酸的聚合速率加快。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116584
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
马继平. 生物基呋喃衍生物催化氧化及聚合研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.
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