生物质可转化为有价值的化学品,该技术引起越来越多的关注。异山梨醇作为一种重要的平台分子,应用领域广泛。目前,山梨醇连续脱水可以得到异山梨醇。山梨醇作为十二种重要的平台化合物之一,主要通过纤维素水解加氢产生,产量大,山梨醇脱水制备异山梨醇有利于生物质资源的充分利用,具有重要的意义和价值。然而,在温和条件下,固体酸催化山梨醇高效制备异山梨醇仍然存在挑战。因此,本论文制备了新型固体酸催化剂,用于研究山梨醇脱水的反应。文章首先通过离子交换法制备了一系列不同银含量的磷钨酸银催化剂,研究了无溶剂减压条件下不同银含量的磷钨酸银对山梨醇脱水的催化性能。反应温度为140℃,反应时间为1 h,Ag₁H₂PW为催化剂时,山梨醇的转化率大于99%,异山梨醇的选择性达到83%。文章通过不同的表征手段研究了催化剂的催化性能与其性质之间的关系,如XRD,FT-IR,Raman,SEM,NH₃-TPD和Py-IR等。相同反应条件下,Ag₁H₂PW比Ag₂H₁PW和Ag₃PW具有更高的催化活性,原因主要是Ag₁H₂PW具有更强的酸性和更多的B酸位点。Ag₁H₂PW催化剂可以通过65%HNO₃溶液再生,且循环使用3次后,催化活性没有明显降低。因此,可根据不同的反应要求,引入不同含量的金属离子修饰磷钨酸,设计和制备具有一定酸强度的催化剂。文章通过不同方法制备了一系列不同WO₃负载量、不同焙烧温度的WO₃/ZrO₂催化剂,研究了不同因素对山梨醇脱水催化性能的影响。反应在无溶剂减压条件下进行,以800℃焙烧后的15%WO₃/ZrO₂为催化剂,200℃反应3 h后,山梨醇的转化率大于99%,异山梨醇的选择性为73%。表征结果表明,不同制备方法、不同WO₃含量、不同焙烧温度对催化剂的晶体结构、比表面积以及WO₃的分散状态均有影响,而上述因素又使得催化剂具有不同的酸强度和酸量,从而对山梨醇脱水产生不同程度的影响。经过800℃焙烧后的15%WO₃/ZrO₂酸性更强,B酸位点更多,相同反应条件下,其对于山梨醇脱水的催化性能更强。