生物質(zhì)甘油與α-氯丙酸催化制備乳酸的研究.pdf

1、化石原料的消耗給環(huán)境帶來了嚴重污染，利用可再生與環(huán)境友好的能源受到國內(nèi)外越來越多的專家和研究人員的重視。隨著綠色化學思想的深入，環(huán)境友好型化學品的使用越來越得到重視。乳酸就是一種對環(huán)境無污染的綠色化學品，已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)。目前，乳酸的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有發(fā)酵法和化學合成法，發(fā)酵法周期長，化學合成法原料毒性大。在乳酸需求量逐年增加的情況下，尋找經(jīng)濟環(huán)保的原料快速生產(chǎn)乳酸得到了許多學者的關注。隨著生物柴油生產(chǎn)量的增加，副產(chǎn)

2、物甘油的產(chǎn)量已經(jīng)嚴重過剩，將其轉(zhuǎn)化為高附加值的乳酸具有很好的應用前景和工業(yè)價值。本論文主要討論了甘油催化脫氫和α-氯丙酸催化脫氯制備乳酸的研究。主要研究結(jié)果如下:
　　采用等體積浸漬法制備了Cu/MOx(MOx=ZnO2，Al2O3，SiO2，TiO2)型催化劑，Cu°作為催化反應的活性組分。載體的種類與活性組分含量影響Cu°的晶粒尺寸。采用高壓反應釜催化甘油脫氫制備乳酸。在反應溫度240℃、反應時間6h、1 mol/L甘油水溶液

3、體積為100 mL下對制備的催化劑進行活性測試。其中Cu/ZnO催化劑相對于Cu/Al2O3、Cu/SiO2和Cu/TiO2具有較好的催化活性，其催化轉(zhuǎn)化甘油的轉(zhuǎn)化率和乳酸選擇性分別為62％和60％。采用冪函數(shù)方程研究了甘油脫氫制備乳酸的動力學。
　　采用沉淀法，在室溫下，以硫酸銅為原料在氫氧化鈉的堿性條件下用抗壞血酸作還原劑制備了平均粒徑在115-423 nm的氧化亞銅催化劑。在230℃的氫氧化鈉水溶液中使用氧化亞銅作催化劑催化

4、甘油水熱轉(zhuǎn)化脫氫制備乳酸，相對于單純的只有氫氧化鈉的甘油水溶液反應，氧化亞銅顆粒能夠很好的催化甘油轉(zhuǎn)化得到乳酸。較小顆粒的氧化亞銅顆粒展現(xiàn)出了比大顆粒的氧化亞銅更好的催化性能。在反應溫度為230℃，甘油濃度范圍在較寬的1-2.5 mol/L和在2.5％較低的氧化亞銅催化劑與甘油摩爾比，反應時間為2h下，甘油的轉(zhuǎn)化率和乳酸的選擇性可分別達到86.2％和87.2％。
　　以α-氯丙酸為原料，使用NaOH、KOH、Na2CO3、 K2C