Beschrijving
Hydroxymethylfurfural / HMF CAS 67-47-0
5-Hydroxymethylfurfural is een belangrijke chemische grondstof. Het bevat een aldehydegroep en een hydroxymethylgroep in zijn molecule en kan worden gebruikt voor de synthese van vele nuttige verbindingen en nieuwe polymeermaterialen, waaronder farmaceutische producten, harshoudende kunststoffen, dieselbrandstofadditieven, enz. door hydrogenering, oxidatieve dehydrogenering, verestering, halogenering, polymerisatie, hydrolyse en andere chemische reacties. Met name biobased PEF-polyesters op basis van furaandicarbonzuur hebben veel betere eigenschappen dan PET (polyethyleentereftalaat) op basis van aardolie.
Standaard
| Item | Specificatie |
| Uiterlijk | Bruine en gele vaste stof |
| Smeltpunt | 28-34 °C |
| Kookpunt | 114-116 °C bij 1 mm Hg |
| Dichtheid | 1,243g/mL bij 25 °C |
Â
Toepassing:
Het kan worden gebruikt in afbreekbare plastic verpakkingen, speciale functionele materialen, oppervlakteactieve stoffen, geur- en smaakstoffen en andere fijnchemische of farmaceutische industrieën.
Package:25 kg/trommel
Â
Opslag:
Gevoelig voor lucht, licht en warmte, met sterke vochtabsorptie.
Verzegeld en bewaard bij lage temperatuur (<0 ℃).
Neem nu contact met ons op!
Als je Price nodig hebt, vul dan je contactgegevens in op het formulier hieronder. We nemen dan meestal binnen 24 uur contact met je op. Je kunt me ook een e-mail sturen info@longchangchemical.com tijdens kantooruren (8:30 tot 18:00 UTC+8 ma. ~ za.) of gebruik de live chat op de website voor een snel antwoord.
Vooruitgang in het onderzoek naar de toepassing van katalysatoren in milieubescherming
1. Definitie van milieubeschermingskatalysatoren Milieubeschermingskatalysatoren verwijzen naar katalysatoren die worden gebruikt om het omringende milieu te beschermen en te verbeteren door giftige en gevaarlijke stoffen direct of indirect te behandelen, onschadelijk te maken of te verminderen om het omringende milieu te beschermen en te verbeteren. Het toepassingsgebied van milieubeschermingskatalysatoren kan worden beschouwd als alle katalysatoren die gunstig zijn voor de bescherming van het milieu in brede zin, met inbegrip van katalytische syntheseprocessen die geen schadelijke bijproducten willen of produceren; in enge zin zijn het de soorten katalysatoren die betrokken zijn bij de verbetering van het broeikaseffect, de afbraak van de ozonlaag, de uitbreiding van het toepassingsgebied van zure regen en de vervuiling van waterlichamen. Milieukatalysatoren worden onderverdeeld in directe en indirecte katalysatoren. De katalysator die wordt gebruikt om stikstofoxiden (NOX) uit de uitlaatgassen te verwijderen, behoort bijvoorbeeld tot de directe katalysatoren en de katalysator die wordt gebruikt om de NOX-productie in het verbrandingsproces te remmen, behoort tot de indirecte katalysatoren.
2.1 Katalysatoren voor voertuigen met een laag brandstofverbruik Wanneer dieselmotoren werken onder omstandigheden met een laag brandstofverbruik, is de lucht-brandstofverhouding (verhouding tussen lucht en brandstof) van benzinemotoren groter dan 17:1, of zelfs hoger. Op dat moment kunnen de motorprestaties sterk worden verbeterd, waardoor de uitstoot van CO, koolwaterstoffen en CO2 afneemt, maar de NOx-uitstoot sterk toeneemt. Voor de momenteel populaire edelmetaalkatalysatoren met drie effecten ligt zo'n hoge lucht-brandstofverhouding buiten het normale werkgebied, waardoor de NOx-reductie niet effectief kan worden verbeterd. Daarom moeten er nieuwe autokatalysatoren worden ontwikkeld die de NOx-omzetting onder magere omstandigheden kunnen verbeteren, en de katalytische reductie van NOx onder magere omstandigheden heeft de interesse van onderzoekers gewekt. Zodra deze katalysator met succes is onderzocht, zal hij op grote schaal worden gebruikt in voertuigen met dieselmotoren en oliearme benzinemotoren.
2.2 Onderzoek naar rookgasontzwaveling De beste methode voor rookgasontzwaveling is de selectieve katalytische reductie van SO2 tot elementaire zwavel. Deze methode elimineert niet alleen de bron van SO2-vervuiling in het rookgas, maar wint ook het product terug, d.w.z. vaste elementaire zwavel, die niet alleen gemakkelijk te transporteren is, maar ook kan worden hergebruikt. Momenteel bevinden de meeste methoden voor selectieve katalytische reductie van SO2 tot elementaire zwavel zich in de onderzoeksfase. De problemen zijn de interferentie van overtollige zuurstof in het rookgas met het reductieproces en de vergiftiging van de katalysator.
2.3 Katalytische oxidatiebehandeling van hooggeconcentreerd niet-afbreekbaar organisch afvalwater Met de ontwikkeling van de farmaceutische, chemische en kleurstoffenindustrie zijn er steeds meer hooggeconcentreerd niet-afbreekbaar afvalwater, dat wordt gekenmerkt door een hoge toxiciteit van verontreinigende stoffen, een hoge concentratie verontreinigende stoffen, moeilijk biologisch afbreekbaar en een hoog gehalte aan anorganische zouten. Een van de meest effectieve methoden om dergelijk afvalwater te behandelen is chemische oxidatie. Momenteel is de technologie van hoogrendabele natte katalytische oxidatie een populair onderzoeksonderwerp. Deze methode kan organische verontreinigende stoffen in het water direct oxideren of organische verontreinigende stoffen met grote moleculen in het water oxideren tot organische verontreinigende stoffen met kleine moleculen om de biochemie van afvalwater te verbeteren. Met biochemische behandeling kunnen organische verontreinigende stoffen in het water beter worden verwijderd. Deze methode wordt vaak gebruikt om de katalytische oxidatie van organische verontreinigende stoffen te verhogen. Er kunnen oxidatiemiddelen worden gebruikt: lucht, waterstofperoxide, ozon, natriumhypochloriet en chloordioxide en andere oxidatiemiddelen. De sleutel tot deze methode is de ontwikkeling van zeer efficiënte niet-homogene oxidatiekatalysatoren.
2.4 Soorten milieubeschermende katalysatoren en het gebruik van de huidige situatie Er zijn vele soorten milieuproblemen op aarde, en de problemen die momenteel dringend opgelost moeten worden zijn: het broeikaseffect, de vernietiging van de ozonlaag, de uitbreiding van het toepassingsgebied van zure regen, de uitstoot van zware metalen en andere milieuverontreinigende stoffen, de afname van tropische regenwouden en de verwoestijning van de bodem, enz. De eerste drie zijn de belangrijkste problemen in de wereld. De eerste drie van deze problemen worden veroorzaakt door chemische stoffen die in de atmosfeer worden uitgestoten. Kooldioxide (CO2), methaan (CH4) en distikstofoxide (N2O) zijn bijvoorbeeld allemaal gerelateerd aan het broeikaseffect, Freon en N2O vernietigen de ozonlaag en zwaveldioxide (SO2) en NOX zijn de belangrijkste factoren bij de vorming van zure regen en fotochemische smog, die voornamelijk door chemische methoden kunnen worden geëlimineerd of verminderd. Door de kleine hoeveelheid reactanten die betrokken zijn bij het emissieproces van de bovengenoemde verontreinigende stoffen, is de reactietemperatuur te hoog of te laag en is de contacttijd tussen de reactanten en de katalysator bijzonder kort, enz. zijn de milieukatalysatoren, in vergelijking met de katalysatoren die in andere chemische reacties worden gebruikt, moeilijker te produceren en worden er hogere eisen gesteld aan de activiteit, selectiviteit en duurzaamheid van de katalysatoren.
2.5 Nieuwe katalysatoren voor milieubescherming
2.5.1 Silicaatmaterialen Natuurlijke klei zoals montmorilloniet heeft een moleculaire zeefachtige structuur en is een katalysatordrager en een goed adsorbens voor de behandeling van zware metaalionen in afvalwater. Het wordt veel gebruikt als drager voor milieubeschermingskatalysatoren, zoals zuivering van uitlaatgassen van auto's, rookgasontzwaveling, denitrificatie en katalytische verbranding van organisch afvalgas.
2.5.2 TiO2 is een N-type halfgeleider met een goed lichtgevoelig geleidingsvermogen en wordt vaak gebruikt als katalysatordrager. Nu wordt TiO2 op grote schaal gebruikt als fotokatalysator en elektrode katalysator. Zelfreinigend glas, tegels, meubilair en gordijnstof met een coating van actief TiO2 katalyseert en zuivert automatisch de binnenlucht onder invloed van zonlicht en licht.
2.5.3 Biokatalytische processen zijn meestal gebaseerd op niet-giftige en onschadelijke biologische materialen als grondstoffen, die bij kamertemperatuur en druk kunnen reageren, en het proces is eenvoudig. Biokatalysatoren zijn ideale groene katalysatoren vanwege hun hoge omzettingssnelheid, hoge specificiteit, lage bijproducten en herhaald gebruik. 2.5.4 Ionische vloeistof bij kamertemperatuur kan worden gebruikt als zure katalysator en als groen oplosmiddel. Met de voordelen van gemakkelijke productie, lage toxiciteit, lage prijs, onbrandbaar, regelbare prestaties, enz. wordt voorspeld dat het een milieuvriendelijke katalysator zal zijn met het potentieel om een revolutie te veroorzaken in de chemische industrie en goede vooruitzichten voor industriële toepassing.
Achtergrond
Het enorme verbruik van fossiele brandstoffen en de groeiende bezorgdheid over het milieu dwingen tot een zoektocht naar duurzamere energiebronnen. Lignocellulosehoudende biomassa is een wereldwijd beschikbare, oneetbare koolstofbron die kan worden omgezet in hernieuwbare energie en hoogwaardige chemicaliën, en op biomassa gebaseerde chemicaliën kunnen de overgrote meerderheid van de petrochemische producten vervangen. De katalytische omzetting van uit biomassa verkregen 5-hydroxymethylfurfural (HMF) platformverbindingen is de laatste jaren een populair gebied voor hoogwaardig gebruik van lignocellulosehoudende biomassa. HMF heeft meerdere functionele groepen en is gevoelig voor meerdere nevenreacties tijdens het omzettingsproces, wat de kwaliteit van chemische producten beïnvloedt. Daarom is het ontwerp en de bereiding van efficiënte groene katalytische systemen om HMF om te zetten in een verscheidenheid aan chemicaliën met hoge toegevoegde waarde, vloeibare brandstoffen en additieven door het selectief breken/functionaliseren van de specifieke functionele groepen van HMF de sleutel tot het realiseren van het gebruik van HMF met hoge toegevoegde waarde.
Meer lezen
HMF-oxidatie Allereerst gaven de auteurs een overzicht van de belangrijkste producten die ontstaan bij HMF-oxidatie en bespraken ze voornamelijk drie HMF-oxidatieproducten: 2,5 dicarbonylfuraan (DFF), 5-hydroxymethyl-2-furaancarbonzuur (HMFCA) en 2,5-dicarbonzuurfuraan (FDCA). De auteurs introduceerden systematisch de katalysatorsystemen voor de selectieve oxidatie van HMF voor de bereiding van de bovengenoemde drie belangrijkste producten, waarbij ze respectievelijk de effecten van edelmetaalkatalysatoren en niet-edelmetaalkatalysatoren en de zuurgraad en alkaliteit van het reactieoplosmiddel op de selectiviteit van de producten bespraken. Ten tweede werden de reactiemechanismen van HMF voor de bereiding van DFF, HMFCA en FDCA samengevat. Daarnaast wordt de grootschalige productie van hoogwaardige chemicaliën uit HMF-oxidatie gedeeltelijk besproken, met name de bereiding van FDCA, en wordt de technisch-economische analyse gepresenteerd.
Fig. 1Â HMF kan worden geoxideerd tot veel verbindingen die worden verkregen uit aardoliebronnen
Fig. 2 Mogelijk oxidatiemechanisme van HMF tot DFF over ZnFe1.65Ru0.35O4. (Energie en brandstoffen, 2017, 31, 533-541.)
Fig. 3 Oxidatiemechanisme van HMF tot HMFCA over AgO katalysator in aanwezigheid van H2O2. (ACS Sustain. Chem. Eng., 2020, 8, 8486-8495.)
Fig. 4Â Oxidatiemechanisme van HMF tot FDCA over holey Mn2O3Â nanovlokken. (ChemSusChem, 2020, 13, 548-555)
HMF Hydrogenatie Eerst wordt samengevat dat HFM gehydrogeneerd kan worden om een breed scala aan hoogwaardige chemicaliën te verkrijgen, die gebruikt kunnen worden als brandstof of brandstofadditieven en die eigenschappen hebben die niet onderdoen voor petrochemische stoffen. De nadruk ligt op de bereiding van DHMF, DHMTHF en DMF door middel van HMF-hydrogenering. Vervolgens wordt een overzicht gegeven van de effecten van edelmetaalkatalysatoren, niet-edelmetaalkatalysatoren, bimetaalkatalysatoren, de aard van de dragers en het effect van oplosmiddelen op de HMF-hydrogeneringsproducten. Door de toenemende rijpheid van HMF tot DMF is grootschalige bereiding van DMF op basis van biomassa mogelijk. In dit artikel worden ook voorbeelden van grootschalige bereiding van DMF gepresenteerd en hun technisch-economische aspecten geanalyseerd, wat aangeeft dat DMF op basis van biomassa goede vooruitzichten heeft voor industriële toepassing.
Fig. 5Â Een aantal chemische stoffen die ontstaan uit de selectieve hydrogenering of hydrogenolyse van HMF.
Hydroxyaldolcondensatie Om de koolstofketen van HMF te vergroten en de waarde van HMF te verbeteren, kan de aldehydegroep van HMF worden gebruikt om de keten te vergroten door middel van hydroxyaldolcondensatie, waarna verdere hydrodeoxygenatie plaatsvindt om alkaanbrandstoffen van hoge kwaliteit te verkrijgen. Dit artikel introduceert de soorten hydroxyaldolcondensatie die in HMF kunnen optreden en neemt de hydroxyaldolcondensatiereactie tussen HMF en aceton als voorbeeld om C9-, C12- en C15-alkanen te synthetiseren. De katalysatoren voor hydroxyaldolcondensatie van HMF worden ook samengevat.
Fig. 6Â Aldolcondensatie met aceton gevolgd door hydrogenering en hydrogenolyse.
Rehydratatiereacties Dit artikel beschrijft eerst het mechanisme van de rehydratatiereactie die optreedt in HMF om acetylpropionzuur en mierenzuur te produceren. Acetylpropionzuur (LA) is een ander belangrijk biomassaplatformmolecuul, het katalytische systeem voor de omzetting van HMF in LA wordt voornamelijk geïntroduceerd, en de routes voor de omzetting van LA in andere belangrijke chemicaliën worden kort samengevat. GVL is ook een belangrijk biomassaplatformmolecuul, dat kan worden verkregen door de omzetting van HMF, en de routes voor de omzetting van GVL in andere chemicaliën worden ook kort samengevat.
7 Horvat's mechanisme voor HMF-ontleding in aanwezigheid van zuur. (Energie en brandstoffen, 2011, 25, 4745-4755.)
Ammoniatie De geammoniseerde producten van HMF kunnen worden gebruikt als belangrijke tussenproducten in de chemische en farmaceutische industrie. In dit artikel wordt een systematisch overzicht gegeven van de ammoniakreactie van HMF, met speciale aandacht voor de katalysatortypen in de ammoniakreactie van HMF en het effect van verschillende amines. Daarnaast geven de auteurs een samenvatting van de recente vooruitgang van polymerisatie-, etherificatie- en decarboxyleringsreacties van HMF.
7 Horvat's mechanisme voor HMF-ontleding in aanwezigheid van zuur. (Energie en brandstoffen, 2011, 25, 4745-4755.)
Ammoniatie De geammoniseerde producten van HMF kunnen worden gebruikt als belangrijke tussenproducten in de chemische en farmaceutische industrie. In dit artikel wordt een systematisch overzicht gegeven van de ammoniakreactie van HMF, met speciale aandacht voor de katalysatortypen in de ammoniakreactie van HMF en het effect van verschillende amines. Daarnaast geven de auteurs een samenvatting van de recente vooruitgang van polymerisatie-, etherificatie- en decarboxyleringsreacties van HMF. 
Beoordelingen
Er zijn nog geen beoordelingen.