纳米氧化铕催化氧化木质素制备芳香化合物的研究

摘要

木质素是唯一大规模可再生的芳香化合物来源,同时具有不可食用、来源广泛和价格低廉等优势。定向催化氧化解聚木质素可以得到用途广泛的芳香醛、酸、酯类化合物。催化剂是定向催化解聚木质素的关键,稀土氧化物在催化氧化反应中表现出独特的性质,但是纳米稀土氧化物在木质素的多相催化解聚的性能鲜见报道。本文采用水热法制备了纳米颗粒氧化铕(Eu2O3)催化剂,首先对木质素模型分子2-(2,6-二甲氧基苯基)-1-苯乙醇(dp-ol)进行了催化氧化,得到了最佳催化条件(220℃,1 MPa氧气,50%的甲醇水溶液,4小时)和最高转化率(72.24%)。GC-MS检测主要产物为苯甲酸、苯甲酸甲酯、苯乙酮,证明木质素模型分子中的β-O-4键和Cα-Cβ键均发生了断裂。其次使用该催化剂对真实木质素进行催化氧化解聚,得到主要产物为丁二酸二甲酯、2-甲氧基丁二酸二甲酯、均苯四甲酸四甲酯等产物。纳米Eu2O3颗粒催化剂易于制备,价格低廉,具有良好的研究价值与应用前景。