1. 研究目的与意义
传统糠醛生产工艺使用无机酸，糠醛转化率很低（＜60%），同时生产过程中会产生大量废水带来严重环境污染问题，限制了整个行业的深入发展。因此有必要寻找一种新的制备糠醛的方法。
本课题以固体酸为催化剂，固体酸催化剂不腐蚀设备，不会产生大量的废水，有着很好的可重复使用性能，以γ-戊内酯为溶剂，将木糖转化为糠醛，以达到绿色催化减少环境污染，从而实现糠醛生产的可持续发展。
2. 国内外研究现状分析
糠醛在其合成条件下被多次反应消耗，从而产生大量的反应副产物。传统的合成工艺是以硫酸为催化剂，在催化木糖的作用下进行的。因此，大量的工艺废物产生的废酸催化剂，除了副产物。Y.-C. Kim，H.S. Lee提出了一种新的工艺原理，通过这种方法可以合成出一种环境友好的糠醛。采用固体酸催化剂，在高转化率的同时，在反应介质中从反应介质中提取其高的产率，合成了糠醛的高收率。硫酸钛、硫酸氧化锆的制备和使用作为模型的固体酸催化剂，超临界二氧化碳分布在反应介质为提取溶剂。介绍了超临界流体的影响，在深度上的转换，选择性和产量的合成的相关性。反应模型，由萨科等人提出的提取效果，再现了糠醛超临界流体在相当良好的协议。超临界流体萃取被发现是有效的，足以克服在固体催化剂中的传质阻力。
国内糠醛工业生产中，普遍采用强酸(稀硫酸、稀盐酸、磷酸等)作催化剂(俗称强酸法)，导致产生的大量的糠醛渣不能用作肥料，而只能用作锅炉的燃料，而燃烧时会产生大量的酸性气体污染环境。并且用强酸作催化剂，对设备和管道的腐蚀特别严重。改良硫酸法：采用硫酸加复合添加剂如过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸盐以及硝酸盐和氯化铵等作为水解的催化剂。使糠醛渣直接变为中性的复合肥料，该法从根本上消除了废醛渣对环境的污染。
3. 研究的基本内容与计划
Dhepe等以硅磷酸分子筛（SAPO-44）为催化剂，以甲苯/水为溶剂，170℃下反应8h将半纤维素转化为糠醛。Essayem等以固体酸为催化剂，以20wt%乙酸的水溶液为溶剂，在150℃下反应6h，木糖转化为糠醛，产率为55%。以上两相体系中，以固体酸取代无机酸为催化剂，有利于催化剂和产物的分离，提高了产物的收率，但在水溶液高温条件下催化剂容易流失。且有毒有机溶剂的使用对环境不利。王等以H3PW12O40为催化剂，在微波条件下离子液体中将木糖转化为糠醛。但该反应条件不适合工业化生产。
4. 研究创新点
为后续如何提升木堂的转化率积累动态的数据研究；
可以对于催化剂的最适温度，最适量等因素获得更确切数据；
提升生物质资源的利用，降低不可再生石油资源的使用量，提升糠醛的产量，发展糠醛的合成途径；
