呋喃二甲酸

呋喃二甲酸（FDCA）是一种白色固体有机化合物，化学式为C6H4O5，能溶于水和多种有机溶剂，表现出弱酸性，可与碱反应生成盐，且对眼睛、呼吸道和皮肤具有刺激性，因其生物基来源和生物降解性，在绿色化学工业中作为合成高性能聚合物（可降解塑料）和化学品的前体，具有广泛的应用潜力。

在很多高附加值产物中，呋喃二甲酸（FDCA）是一种具有广泛应用潜力的生物基化学品，它作为对苯二甲酸（PTA）的环保替代品，在医药包装、工程塑料、尼龙生产、涂料和增塑剂等领域展现出其独特的优势。FDCA不仅来源于可再生资源，还具备良好的生物降解性，有助于减少环境污染，同时在提升材料性能方面也显示出卓越的机械强度和耐化学性。 随着呋喃二甲酸（FDCA）应用越广，对其的使用安全也受到了日益关注。FDCA具有一定的毒性，2014年欧盟食品安全局就FDCA用于食品接触材料的安全性评估发布意见，当其用于生产PEF时，物质本身迁移到食品中的量超过5mg/kg，低于1000Da低聚物迁移到食品中的量超过50 ug/kg，对消费者健康构成威胁。

由5‐羟甲基糠醛（HMF）合成呋喃二甲酸（FDCA）有2种路线（见图）。2种路线的中间产物是不同的，具体选择哪种路线取决于反应的条件和生产的要求。在第一种途径中，醛基优先氧化为羧基以形成5‐羟甲基糠酸（HMFCA），随后HMFCA的羟基被氧化为醛基，产生5‐甲酰基糠酸（FFCA),FFCA被进一步氧化为FDCA。在第二种途径中，HMF的羟基优先氧化为醛基以形成2,5‐呋喃二甲醛（DFF），随后DFF的醛基依次氧化为羧基以通过FFCA产生FDCA。

经“萃取+共沸-水蒸气精馏+改性活性污泥处理+芬顿氧化”系统处理，达到去除有害部分(菌类、溶剂和其他有机物)和留存有用部分(生产培养基的组成成分)的目的，采用COD值由数万单位降低为2000以内，AN3-N值由数百单位，降低至20以内，将2,5-呋喃二甲酸发酵工业废水处理为可以重复利用的生产培养基配制水。该废水处理方法具有科学、易操作和经济实用性，是解决发酵工业废水处理难题的高效新方法。