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近年来,人类社会能源利用造成了很多环境污染问题,能源的可持续、高效利用已成为人们的关注焦点。寻找可再生的替代性资源成为当务之急。生物质资源具有可再生性且储量巨大,可用于生产生物燃料和多种有价值的化学品。其中糠醛是一种重要的生物质基化学品,糠醛作为平台化合物可以衍生出许多高附加值的精细化学品。催化剂在玉米芯水解制备糠醛中的研究中一直备受重视。金属盐被认为是具有催化半纤维素水解生成糠醛的绿色高效催化剂。通过不同金属盐催化剂之间的复合催化半纤维素制备糠醛也成为研究的热点之一。本文以玉米芯为原料,硫酸铁作为催化剂,卤盐作为添加剂,通过单因素实验,分别研究了反应温度(T)、反应时间(t)、添加剂种类,添加剂的用量对糠醛得率的影响,然后通过一系列的实验得出玉米芯水解制备糠醛的最佳条件。通过实验发现,卤化铵的效果比碱金属卤化物的效果好。碘化铵、溴化铵和氯化铵分别可以使玉米芯水解转化成糠醛的得率提高到59%,66%,77%(反应条件:3g玉米芯,10%硫酸铁溶液30mL,反应温度170℃,反应时间150min),而其它条件相同的情况下,不采用添加剂时糠醛得率只有34%。添加碱金属卤化物碘化钾、溴化钾、氯化钾后在同样条件下达到的糠醛得率分别为:48.59%,23.81%和17.10%。进一步的对比研究表明,卤素离子相同时,卤化铵的效果强于碱金属卤化物。阳离子相同时,碱金属碘化物要比碱金属溴化物和碱金属氯化物的效果好,玉米芯脱水反应制备糠醛的最优条件为:添加量0.3M,反应温度170℃,反应时间150min。在此反应条件下,糠醛的得率为84.79%。最后,本文采用响应面法优化了使用添加剂溴化铵的条件,得到了最佳的添加剂用量、反应温度和反应时间。优化结果表明,当添加NH4Br进入Fe2(SO4)3催化体系中进行玉米芯水解转化时,添加0.4M,在170℃反应170min的糠醛得率高达81.63%。