隨著化石能源的日益消耗，開發(fā)可再生的新能源燃料替代化石燃料已成為當(dāng)前一個(gè)研究熱點(diǎn)。其中生物質(zhì)能源由于其來源廣泛、分布廣、廉價(jià)，并且作為唯一含有有機(jī)碳的可再生能源，被認(rèn)為是化石能源最理想的替代物。目前，生物質(zhì)衍生的化學(xué)品2，5-二甲基呋喃(DMF)是研究最為廣泛的燃料替代品，具有眾多類似于汽油的優(yōu)良性能。例如，DMF具有高能量密度(30MJ/L)和高辛烷值(119)，沸點(diǎn)為92～94℃，在水中的溶解度僅為0.26wt％，可以與汽油互溶，也可單獨(dú)使用。相比于易溶于水、不易保存、燃燒性能低的生物燃料乙醇，DMF被認(rèn)為是一種更具發(fā)展前景的生物質(zhì)燃料。

制備方法

目前，DMF主要是通過金屬催化劑催化5-羥甲基糠醛(HMF)加氫/氫解得到，其中催化劑大多包括鈀、釕等貴金屬，近年來也有一些關(guān)于鎳、鈷、銅和鐵等非貴金屬催化的報(bào)道。Zuojun Wei等采用Lewis–混合酸與Ru/C催化體系、以二甲基甲酰胺為溶劑，將果糖一鍋法轉(zhuǎn)化為DMF，在200℃下反應(yīng)12h，DMF得率達(dá)到66.3％。Panpan Yang等人使用Ni/Co3O4催化HMF加氫制備DMF，反應(yīng)在130℃下進(jìn)行，24h后DMF得率達(dá)76％，傅堯等人在其文章及中國專利CN 103554066A中，采用Ni-W2C/AC(活性炭)催化劑在180℃下催化HMF加氫，DMF的選擇性高，但所用的H2壓力較大，且碳化鎢成本較高。

現(xiàn)報(bào)道的貴金屬催化劑活性高，效果好，但高成本限制其應(yīng)用；而非貴金屬仍存在轉(zhuǎn)化率低、選擇性差、反應(yīng)時(shí)間長等缺點(diǎn)。同時(shí)，大多數(shù)催化HMF加氫轉(zhuǎn)化為DMF的氫源為氫氣，運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本高，且需要考慮溶劑對(duì)氫氣的溶解性。與此相比，甲酸作為供氫體更具優(yōu)勢，其本身是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的產(chǎn)物，并且可以直接在反應(yīng)液中通過轉(zhuǎn)移加氫參與反應(yīng)，加氫效果更為優(yōu)異。

CN108047174A公開一種2，5?二甲基呋喃的制備方法，涉及2，5?二甲基呋喃。將底物呋喃醛類化合物加入到有機(jī)溶劑中，配制成反應(yīng)底物溶液；將反應(yīng)底物溶液、無水甲酸和非貴金屬催化劑混合置于反應(yīng)釜中，用氮?dú)庵脫Q排出空氣，加熱攪拌進(jìn)行加氫脫氧反應(yīng)，得到2，5?二甲基呋喃。

以制備的負(fù)載型非貴金屬Ni?Cu/SBA?15為催化劑，以甲酸為供氫體，催化呋喃醛類化合物轉(zhuǎn)移加氫合成DMF，整個(gè)過程簡單、易操作，成本低，并且反應(yīng)體系綠色，催化劑活性高，DMF的選擇性高、產(chǎn)率高，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。避免直接使用H2，以甲酸為氫源，便于儲(chǔ)存與使用，并且降低反應(yīng)溶劑對(duì)氫氣溶解度的要求，加氫效果好，合成方法簡單，易操作，能耗低。