【摘要】：甘油是一種十分重要的生物質(zhì)平臺(tái)分子,可以通過多種途徑轉(zhuǎn)化成一系列高附加值的化工產(chǎn)品,其中催化氧化是重要的利用途徑之一。然而,甘油的催化氧化過程是一個(gè)包含多個(gè)平行和串聯(lián)反應(yīng)的復(fù)雜體系,因此,如何選擇高效的催化劑,以實(shí)現(xiàn)甘油高選擇性地氧化成目標(biāo)產(chǎn)物顯得尤為重要。為了該過程催化劑的理性設(shè)計(jì)提供一定的理論指導(dǎo),本文對(duì)甘油氧化反應(yīng)體系進(jìn)行了熱力學(xué)分析,考察了工藝條件對(duì)甘油氧化反應(yīng)性能的影響,在此基礎(chǔ)上研究了不同結(jié)構(gòu)特征的炭載Pt基催化劑上的動(dòng)力學(xué)行為,取得了以下研究結(jié)果:(1)甘油氧化反應(yīng)體系熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果表明,各可能發(fā)生反應(yīng)的吉布斯自由能變和反應(yīng)焓變均小于0且反應(yīng)平衡常數(shù)均很大,說明各反應(yīng)在熱力學(xué)上都是可以自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)且可視為不可逆;(2)反應(yīng)溫度以及甘油與Pt的摩爾比對(duì)Pt/CNTs催化劑上甘油氧化反應(yīng)性能的影響較大,而甘油濃度與氧氣分壓的影響較小。(3)納米碳管負(fù)載的單金屬Pt(Pt/CNTs)和雙金屬Pt-Sb(Pt-Sb/CNTs)催化劑上甘油氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)行為差異較大:相對(duì)而言,Pt/CNTs催化劑有利于甘油伯羥基的氧化(路徑1),而Pt-Sb/CNTs實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明有利于甘油仲羥基的氧化(路徑2)。進(jìn)一步,建立了Pt/CNTs催化劑上甘油氧化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型,其中第二步脫氫可能是甘油氧化反應(yīng)的速率控制步驟;并且,該催化劑上路徑1與路徑2對(duì)氧氣分壓的反應(yīng)級(jí)數(shù)分別為0.52(土0.02)和0.30(±0.02),對(duì)甘油初始濃度的反應(yīng)級(jí)數(shù)近似為0,兩者的活化能分別為 33.27 kJ/mol 和 44.86 kJ/mol;
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O643.1;O642.1
【圖文】：

生成甘油醛（ＧＬＹＤ）與甘油酸（ＧＬＹＡ）等物質(zhì)；路徑２為甘油仲羥基氧化，先后生逡逑成二羥基丙酮（ＤＨＡ）與羥基丙酮酸（ＨＰＹＡ）。這些物質(zhì)最終會(huì)氧化為草酸以及Ｃ，逡逑等物質(zhì)，如圖２．１所示逡逑ＯＨ邐ＯＨ逡逑路徑邋１邐ｈｏ＾ｙ°邐°ｙ＾ｙ°逡逑ＯＨ邐ＯＨ邋ＯＨ逡逑？Ｈ邋’邐ＧＬＹＤ邐ＧＬＹＡ邐ＴＡ逡逑ｈｏ＾Ａ＾ｏｈ邐？邐：逡逑ｇｌｙｃｅｒｏｌ邋＼邐0邐ｏｈ邐ｏｈ逡逑路徑２、Ｈ。N。Ｈ邋—？Ｖ邋—。＼�！掊义希希冗�0Ｈ邐ＯＨ逡逑ＤＨＡ邐ＨＰＹＡ邐ＧＬＹＣＡ邋0Ａ逡逑圖２．１甘油氧化反應(yīng)路徑逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｐｏｓｓｉｂｌｅ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｆｏｒ邋ｇｌｙｃｅｒｏｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ逡逑２．２甘油及其氧化產(chǎn)物的性質(zhì)及應(yīng)用逡逑２．２．１甘油（ＧＬＹ）的性質(zhì)及應(yīng)用逡逑甘油，中文名為丙三醇，化學(xué)式Ｃ３Ｈｓ0３，其結(jié)構(gòu)式如圖２．２，熔點(diǎn)１８．６°Ｃ，沸點(diǎn)逡逑２９０．９°Ｃ，相對(duì)密度（水＝ｌ）：１．２６３３１（２０ｎＣ），從外觀上看是無色、透明、粘稠液體，且逡逑有暖甜味，能吸潮。甘油可與水和乙醇混溶，不溶于氯仿、醚、：硫化碳、苯和油類，逡逑可溶解某些無機(jī)物。逡逑圖２．２甘油結(jié)構(gòu)式逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｇｌｙｃｅｒｏｌ逡逑工業(yè)上，甘油的合成方法有以天然油脂為原料和以丙烯為原料的合成方法兩種，逡逑

生成甘油醛（ＧＬＹＤ）與甘油酸（ＧＬＹＡ）等物質(zhì)；路徑２為甘油仲羥基氧化，先后生逡逑成二羥基丙酮（ＤＨＡ）與羥基丙酮酸（ＨＰＹＡ）。這些物質(zhì)最終會(huì)氧化為草酸以及Ｃ，逡逑等物質(zhì)，如圖２．１所示逡逑ＯＨ邐ＯＨ逡逑路徑邋１邐ｈｏ＾ｙ°邐°ｙ＾ｙ°逡逑ＯＨ邐ＯＨ邋ＯＨ逡逑？Ｈ邋’邐ＧＬＹＤ邐ＧＬＹＡ邐ＴＡ逡逑ｈｏ＾Ａ＾ｏｈ邐？邐：逡逑ｇｌｙｃｅｒｏｌ邋＼邐0邐ｏｈ邐ｏｈ逡逑路徑２、Ｈ。N。Ｈ邋—？Ｖ邋—。＼�！掊义希希冗�0Ｈ邐ＯＨ逡逑ＤＨＡ邐ＨＰＹＡ邐ＧＬＹＣＡ邋0Ａ逡逑圖２．１甘油氧化反應(yīng)路徑逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｐｏｓｓｉｂｌｅ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｐａｔｈｗａｙ邋ｆｏｒ邋ｇｌｙｃｅｒｏｌ邋ｏｘｉｄａｔｉｏｎ逡逑２．２甘油及其氧化產(chǎn)物的性質(zhì)及應(yīng)用逡逑２．２．１甘油（ＧＬＹ）的性質(zhì)及應(yīng)用逡逑甘油，中文名為丙三醇，化學(xué)式Ｃ３Ｈｓ0３，其結(jié)構(gòu)式如圖２．２，熔點(diǎn)１８．６°Ｃ，沸點(diǎn)逡逑２９０．９°Ｃ，相對(duì)密度（水＝ｌ）：１．２６３３１（２０ｎＣ），從外觀上看是無色、透明、粘稠液體，且逡逑有暖甜味，能吸潮。甘油可與水和乙醇混溶，不溶于氯仿、醚、：硫化碳、苯和油類，逡逑可溶解某些無機(jī)物。逡逑圖２．２甘油結(jié)構(gòu)式逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｇｌｙｃｅｒｏｌ逡逑工業(yè)上，甘油的合成方法有以天然油脂為原料和以丙烯為原料的合成方法兩種，逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 方亞坤;靳魁奇;劉宇鵬;;離子排斥色譜法分析發(fā)酵液中甘油酸等代謝產(chǎn)物[J];食品與發(fā)酵工業(yè);2015年07期

2 崔莉;孫娥;陳玲玲;錢淺;賈曉斌;;生物轉(zhuǎn)化在黃酮類化合物中的研究與應(yīng)用[J];中華中醫(yī)藥雜志;2013年03期

3 張夢(mèng)媛;梁丹;聶仁峰;呂秀陽;陳平;侯昭胤;;非堿性條件下不同粒徑的碳載體負(fù)載Pt催化劑上甘油的選擇性氧化(英文)[J];催化學(xué)報(bào);2012年08期

本文編號(hào)：2742851