文献综述

1 引言

乙二醇，又名甘醇,化学式为C₂H₆O₂,是一种简单的二元醇。无色无臭、有甜味液体，能与水以任意比例混合、其和丙二醇是工业中重要的化工原料，有各种用途比如乙二醇可用作溶剂、PETE，橡胶，增塑剂，干燥剂，刹车油。同时因为乙二醇水溶液性能好，在一定比例时冰点可达-60℃以下而沸点在110℃以上，乙二醇的水溶液因其具有不易蒸发、不易燃烧、价格较低、降低冰点效率高、使用时间长，加入防锈剂后不腐蚀金属，价格相对便宜无不愉快气味等优点。因此可用于生产机动车防冻液，各国从50年代以来几乎全部采用乙二醇作为防冻剂。同时近几年来国内外研制出丙二醇型防冻液，以丙二醇用作冷却液基液在热传导冰点防护和橡胶相容性方面与乙二醇冷却液相当，且丙二醇防冻液属生物可降解产品，这使得更加的环保和绿色，符合绿色发展和可持续发展的目标，具有旺盛的生命力和广阔的发展前景所以其也大量的被用于防冻液，目前工业上生产乙二醇和丙二醇的原料为环氧乙烷和环氧丙烷所采用的方法为环氧水合法和煤制乙二醇法。但石油资源和煤炭等石化资源为不可再生资源，资源的有限使得其不可能长久依靠此方法或途径而获得，石油煤炭资源的日益减少枯竭使得寻找可替代资源或者新的制备途径迫变得意义重大。目前根据相关文献，利用糖醇生产低级多元醇可以大大减轻对石油资源的依赖，是可再生资源利用的一个重要研究方向，其显示出重大的生命力具有很好的发展前景。

首先此路线是以生物质资源为原料，由于生物质资源的数量巨大、可再生、并且可降解、来源广泛且绿色环保，是一种理想的选择。比如在平时的农业生产中废弃的秸秆是储量最大的生物质资源。通过均相或非均相催化，以秸秆水解的糖类为原料制备化工产品一方面避免了直接焚烧产生的对大气的污染同时减轻了对石油等石化资源的依赖又充分利用了资源，具有巨大的意义，实现了资源的充分利用和变废为宝的理念。

2 戊糖加氢的现状和意义

多元醇是现代聚酯等重要行业不可或缺的原料，是新一代生物基平台能源化合物。目前，多元醇的生产主要来源于石油资源的加工。生产路线消耗不可再生的化石资源的同时，对环境产生大量污染，不符合可持续发展与绿色化学的原则。因此，经由生物质资源生产多元醇等化学品成为当前应对化石资源短缺的重要手段，同时也是生物质转化利用的一个重要领域和方向。目前世界各国大量使用的资源主要依靠石化资源，其中石油、煤炭、天然气等化石能源占比约为34%、25%和21%，总计高达80%，剩余的20%来源于生物质能源、核能、水电等非化石能源。除了供应能源外，许多的化工下游产品在日常生活中需求巨大在这其中有很大一部分是石化资源的下游产品。在人类现代化进程中人类的发展越来越快，需求越来越大，这大大加快了石化资源的枯竭速度，同时大量化石能源的使用也给我们带来了困扰我们诸多的发展问题。这其中最严重的就是环境问题。石油、煤炭、天然气的使用会产生大量CO₂，然而二氧化碳会产生温室效应从而导致全球温度上升，冰山溶化最终造成海平面上升和气候等问题；另一方面化石能源中含有部分的硫、氮元素燃烧后形成SO₂和NO₂等污染性气体，这部分气体进入大气后会生成硫酸、硝酸最终导致酸雨的形成。石化资源为不可再生的资源，是经过亿万年才能形成的化石能源，而按目前的使用速度况且需求越来越大，石油储量可能仅购开采50年左右，煤炭也仅能再开发不到100年。在这样的窘境下寻求一种化石资源的替代品已经变得尤为重要和意义非凡。

在我们生活的环境中生物资源来源随处可见数量惊人如秸秆、稻草、麦秆，由于他们数量巨大且来源广泛所以价格成本低廉，是一种理想的可持续发展的替代资源。由于其为可再生资源，更重要的是生物质资源转化为化学产品的过程中不打破二氧化碳平衡，整个过程是一个有机循环过程，CO₂在植物光合作用、生物质转化和转化后的产品消耗三个步骤中都能很好的循环利用，所以大力发展生物质资源不仅缓解目前严重资源枯竭问题和大气温室效应更使能够大大减轻环境污染从而实现社会的绿色和可持续发展。

正如上述的生物资源具有的种种优点和好处，使得这一研究方向成为研究领域的热潮。令人可喜的是目前我们的研究人员已经取得了一些重要的研究成果，比如由生物质资源发酵制取甲烷、生物柴油、乙醇等产品。在这些生物质资源中，秸秆无疑是所占比例最大的一块。据有关部门统计报道，每年全球产出秸秆17亿吨，但仅有2%得到一定程度的利用。我国每年产生7亿吨秸秆，其中0.28亿吨用于造纸，七分之一用作饲料，七分之一用于还田，剩下的少部分用作燃料，3.5亿吨秸秆就地焚烧。7亿吨中经过技术处理的仅占2.6%。焚烧秸秆带来严重粉尘污染，更有可能引发火灾造成严重的财产和人生安全损失。如果我们能够充分利用这部分秸秆，那将会极大地造福人类。

我们知道糖类是构成纤维素和淀粉的基础，是最丰富的生物质资源。但如何把它科学有效地利用具有非凡的现实意义。本文的研究内容就是关于糖类生物质转化的一条有效利用途径。