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课题研究了均相和非均相催化剂催化单糖脱水制备5-羟甲基糠醛（5-HMF），主要研究内容如下：采用均相催化剂NH4Br催化果糖脱水制备5-HMF，探讨了助催化剂种类、反应温度、反应时间、催化剂用量、不同溶剂对5-HMF收率的影响。实验结果表明，以NH4Br-LiBr为催化剂体系，催化果糖脱水制备5-HMF最佳反应条件为果糖添加量为1g，催化剂用量为果糖摩尔量的10%，N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)为溶剂，100℃下反应1h，相应5-HMF收率为74.5%。以磷钨酸（TPA）和偏钨酸铵为活性组分，采用浸渍法制备了TPA/ZrO2和WO3/ZrO2两种固体酸催化剂，并用来催化果糖脱水制备5-HMF。考察了不同制备条件，包括煅烧温度、不同活性组分负载量对催化剂活性的影响；探讨了反应温度、反应时间、催化剂用量、果糖添加量对5-HMF收率的影响。采用BET、XRD、TG-DTG和FT-IR等分析手段对TPA/ZrO2催化剂物化性能进行了表征。BET、XRD、TG-DTG和FT-IR分析结果表明，TPA在载体上高度分散，从而扩大了催化剂的比表面积，TPA与载体间存在键合作用，同时保留了TPA的Keggin结构。实验结果表明，TPA/ZrO2催化剂的最优制备条件为TPA负载量20wt.%，催化果糖脱水制备5-HMF最佳反应条件为果糖添加量为1g，催化剂用量为果糖质量的20%，以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，120℃下反应1.5h，相应5-HMF收率为73.3%。WO3/ZrO2固体酸催化剂的最优化制备条件为WO3负载量30wt.%、煅烧温度为800℃，催化果糖脱水制备5-HMF的最佳反应条件是果糖添加量为1g、催化剂用量为果糖质量的20%、反应时间为2h、反应温度为120℃，相应5-HMF收率为65.4%。制备了复合氧化物固体催化剂SO42-/ZrO2-Al2O3，将其应用于催化葡萄糖脱水制备5-HMF的反应中，研究了Zr/Al摩尔比、反应温度、反应时间、催化剂用量、葡萄糖添加量对葡萄糖转化率和5-HMF收率的影响。实验结果表明，Zr/Al摩尔比为1:1时，SO42-/ZrO2-Al2O3具有最高的催化活性，催化葡萄糖脱水制备5-HMF最佳反应条件是葡萄糖添加量为1g，催化剂用量为葡萄糖质量的20%，以DMSO为溶剂，130℃下反应4h时，葡萄糖转化率和5-HMF收率分别为97.8%和40.2%。