1. 研究目的与意义
纤维素，一种由许多葡萄糖分子通过β－糖苷键连接而成的多糖，广泛存在于植物如树干、竹秆、草秆、甘蔗渣中，是地球上最丰富的多糖化合物，是地球上最为丰富、最廉价的可再生资源，但是这类资源并没有被充分合理地利用，不仅造成了资源的浪费，也污染了人类赖以生存的环境。纤维素不溶于水，但溶于浓盐酸和浓硫酸。
资源和环境问题是人类在21世纪面临的最主要的挑战。而每年世界纤维素浪费极其严重，以我国为例，每年约有7亿吨农作物残渣(稻草、秸秆等）,以及数百万t的纤维素工业废弃物。所以科学利用和合理开发这一天然资源成为各国关注的重点领域，尤其是利用纤维素代替不可再生的石化资源来生产能源及相关化学品。羟甲基糠醛和乙酰丙酸便是重要的来自纤维素的衍生产品。
5-羟甲基糠醛(hmf)是一种重要的化工原料，它的分子中含有一个醛基和一个羟甲基，可以通过加氢，氧化脱氢，酯化，卤化，聚合，水解以及其它化学反应，用于合成许多有用化合物和新型高分子材料，包括医药，树脂类塑料，柴油燃料添加物等。5-hmf本身具有药物活性，是很多中药中的有效成分。5-羟甲基糠醛也是一种重要的有机中间体，利用它可合成多种化工产品，如加入固体碱和一定试剂并缩合脱水形成一系列的液态烷烃，可以替代石油类燃料; 用其进一步氧化得到的 2，5-呋喃二甲酸可作为合成聚酯类材料的初始原料。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
技术要求：学会催化反应操作、vcl3和ticl3催化纤维素反应产物分析、表征及降解路径阐述等。
设计条件：纤维素是世界上分布较多的一种可再生资源，利用纤维素代替不可再生的石化资源来生产能源及相关化学品目前已得到世界各国的高度重视。目前传统稀酸法虽能一定程度上降解纤维素，但对高附加值产品如5-羟甲基糠醛（5-hmf）、乙酰丙酸等的选择性较差，且带来环境污染问题。本研究利用过渡金属离子vcl3和ticl3为催化剂催化纤维素降解产5-hmf及乙酰丙酸。重点考察vcl3和ticl3对纤维素结晶结构及其降解转化率, 目标产物5-hmf、乙酰丙酸的产率及选择性。并删选最优反应条件，对纤维素催化浆料样品进行表征。
3. 研究的方法与步骤
一、实验材料
4. 参考文献
[1] armisen, r. 1991. agar and agarosebiotechnological applications. hydrobiologia.221, 157-166.
[2] yan,l., laskar, d.d.,lee, s.-j., yang,b.2013.aqueous phase catalytic conversion ofagarose to5-hydroxymethylfurfural by metal chlorides.rscadvances,3,24090-24098.
5. 计划与进度安排
1、2022年12月25日-2022年3月1日 查阅文献，根据任务书书写开题报告，制定实验方案，翻译外文文献；
2、2022年3月2日-2022年3月10日准备催化反应器及催化剂，熟悉反应操作；
3、2022年3月11日-2022年4月22日 催化反应、产物及结构分析；
