水熱轉化高級脂肪酸為高級脂肪醇和烴的基礎研究.pdf

1、當今世界，大量不可再生的化石能源被消耗使得能源危機問題日益突出。生物質資源作為一種綠色環(huán)保的新能源，具有環(huán)境友好、含量豐富以及可再生的特性，開發(fā)利用生物質資源對緩解能源壓力以及促進社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。油脂作為最具開發(fā)前景的生物質資源之一，利用其中的脂肪酸分子生產脂肪醇或烴類燃料受到越來越多的關注。其中，制備脂肪醇的方法一般為脂肪酸加氫法，該方法不僅需使用氫氣為氫源，存在氫氣的儲存、運輸安全等問題，同時還要使用有機溶

2、劑以及復雜的催化劑，不利于安全和環(huán)保。另一方面，用脂肪酸制備烴類燃料一般采用催化加氫法，但需使用昂貴的金屬Pt或Pd催化劑，不利于節(jié)約反應成本。
　　本研究創(chuàng)新性地提出用廉價活潑金屬為還原劑，在水熱條件下分解水產氫，利用該原位氫轉化高級脂肪酸為高級脂肪醇的新方法。該反應只采用了廉價金屬作為催化劑，且無需使用純氫氣、昂貴催化劑和有機溶劑，具有簡單快速、綠色環(huán)保等特點。同時，本研究還提出用較為經濟的金屬為催化劑，在水熱條件下催化轉化高

3、級脂肪酸產高級脂肪烴，無需使用昂貴的Pt或Pd催化劑，成本較為經濟。
　　首先，研究了在水熱條件下，以廉價活潑金屬為還原劑、金屬或金屬氧化物為催化劑，在水熱條件下催化轉化高級脂肪酸產高級脂肪醇的反應。篩選出Zn作為最佳還原劑、Ni作為最佳催化劑，并通過優(yōu)化還原劑和催化劑用量、反應時間、反應溫度以及水填充率等實驗條件，得到以棕櫚酸為模型化合物時，Ni-Zn體系催化轉化棕櫚酸產十六醇的最優(yōu)反應條件為：棕櫚酸：0.2 mmol，還原劑Z

4、n：5.0mmol，催化劑Ni：1.0 mmol，水填充率：40%，反應時間：2 h，反應溫度：300℃，得到十六醇的最高產率為81.4%。
　　其次，探討了Ni-Zn體系在水熱條件下催化轉化高級脂肪酸產高級脂肪醇的反應路徑等問題，并提出了可能的反應機理。
　　最后，考察了以金屬或金屬氧化物為催化劑，在水熱條件下催化轉化高級脂肪酸以得到高級脂肪烴的反應。以棕櫚酸為模型化合物時，篩選出Ru/C作為該反應的最佳催化劑，并得到水熱