文 献 综 述

nano-Ni/meso-Nb₂O₅催化剂的合成及其在木糖氢解制备小分子多元醇反应中的应用

1、课题背景

现代工业生产中的大宗化学品和精细化学品的原料来源主要依赖于煤、石油和天然气等化石资源。社会发展的同时，对化石资源的需求量也就越来越大，近几十年对化石资源高强度的开采,致其储量日渐枯竭,这也就导致了原油及化石原料的下游化学产品的价格走向愈高，大有继续增长的势头。而这些数量有限的化石资源已然满足不了现代社会的发展速度和人们的生活需求，现代工业正亟待寻求替代能源来缓解眼下的”资源慌”。

在现代聚酯工业和精细化工应用中，乙二醇、丙二醇皆是有重要应用的化工原料，而目前工业上用以生产乙二醇和丙二醇的原料都是石油的下游产品环氧乙烷和环氧丙烷。原油资源的紧缺，致使低碳多元醇的成本价也居高不下。为了缓解化石原料的生产压力，现已经在风能、核能、太阳能、海洋能等新型能源方面着手进行转化利用，以期实现对现有化石能源的补充。但目前的供需矛盾依然很大，且化学产品造成的环境污染已经严重影响到了人们的生产生活，人们迫切寻求一种清洁的可再生资源。

众多可再生资源中，生物质资源以其巨大的储量，低廉的价格而引起了业界的广泛关注，而秸秆是目前储量最大的生物质资源。秸秆水解产物主要包括木糖、阿拉伯糖、葡萄糖等可溶性糖，这些可溶性糖经氢解可以得到现代化工聚酯工业应用中的乙二醇、丙二醇等小分子多元醇，由糖醇催化加氢裂解得到低碳多元醇是从可再生资源得到聚合物单体的重要途径。把秸秆水解的糖类作为化工产品生产的原料，不仅可以实现摆脱对化石资源的依赖，还可以对资源进行充分的利用，作为替代资源来说生物质资源是一种非常理想的选择，也符合可持续发展与绿色化学的原则。

2、木糖及小分子多元醇

2.1 木糖

木糖，或称戊糖，是一种五碳糖，木聚糖的一种。迄今在自然界中尚未发现游离状态的木糖，它主要以戊糖复合多糖的形式存在于纤维植物中，也可由植物桔秆玉米芯中提取。同时木糖也存在于动物肝素、软骨素和糖蛋白中，它是某些糖蛋白中糖链与丝氨酸(或苏氨酸)的连接单位。工业上，木糖主要应用在加氢制备木糖醇中。在食品、医药、化工、皮革、染料等领域，木糖也有着广泛的应用。

玉米秸秆中的多缩戊糖在硫酸的催化作用下发生反应生成木糖：