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当今世界面临着能源短缺、环境污染、生态破坏等全球性危机,促使人们将可持续发展作为解决人类自身危机和发展世界经济的根本途径和基本战略。合理开发利用纤维素等可再生资源代替石油来生产基础化工原料和化学品将在化学工业的持续增长中发挥着非常重要的作用。本文以催化氧化降解微晶纤维素转化为小分子含氧有机化合物为目的,以金属卟啉为催化剂湿法氧化降解微晶纤维素,系统地研究了各种反应参数对金属卟啉催化氧化降解微晶纤维素的影响。本文的主要工作如下:1.建立了金属卟啉催化氧化降解微晶纤维素反应产物的分析方法。采用高效液相色谱结合C18反相键合色谱柱对氧化降解微晶纤维素产物中的5-羟甲基糠醛、糠醛和5-甲基糠醛等糠醛类化合物进行了定量分析,并优化了检测波长、缓冲溶液的pH值、流速、柱温等检测参数。采用高效液相色谱结合HRC-NH2氨基键合色谱柱对氧化降解微晶纤维素产物中葡萄糖等糖类化合物进行了定量分析。采用Liqui TOCⅡ定量分析微晶纤维素氧化降解产物中水溶性有机小分子总有机碳的含量,建立了总有机碳的分析方法。2.系统研究了金属卟啉催化氧化降解微晶纤维素反应体系,考察了催化剂种类、催化剂的用量、反应温度、氧气压力、反应物浓度、pH值、反应时间等反应条件对金属卟啉催化氧化降解微晶纤维素反应的影响。优化工艺参数为反应温度180℃,2 mg T(p-Cl)PPFeCl,微晶纤维素的用量1 g,反应介质的初始pH值为2.14,反应6 h,1.4 MPa的O2。在该反应条件下,TOC为130.3 mg,葡萄糖的收率为7.7%,5-羟甲基糠醛的收率为1.7%、糠醛的收率为0.3%、5-甲基糠醛的收率为0.1%。3.结合微晶纤维素氧化降解与热降解对照实验、微晶纤维素氧化降解的空白对照实验、微晶纤维素与葡萄糖对比氧化反应产物的GC-MS研究,提出了金属卟啉催化氧化降解微晶纤维素反应的初步反应机理,发现该反应是金属卟啉促进下的湿法氧化反应机理,金属卟啉在微晶纤维素降解成葡萄糖过程起到催化作用。