發(fā)布時(shí)間：2021-04-13 14:08

　　生物質(zhì)資源是傳統(tǒng)能源的有效替代者,以生物質(zhì)資源為原材料獲得精細(xì)化學(xué)品和新型生物燃料符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。甘油是生物柴油煉制過(guò)程中的副產(chǎn)品,也是一種高度官能化的生物質(zhì)平臺(tái)分子,通過(guò)有效手段如氧化、氫解、酯化等可以將其轉(zhuǎn)化為多種精細(xì)化學(xué)品,尤其通過(guò)選擇性氧化可以獲得甘油醛、二羥基丙酮等產(chǎn)物,這些氧化產(chǎn)物附加值高、用途廣、市場(chǎng)需求量大。由于甘油多相催化氧化制高附加值精細(xì)化學(xué)品的諸多優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)外研究人員近十年來(lái)開(kāi)展了系統(tǒng)的研究工作,并取得了可喜的進(jìn)展,然而甘油催化氧化仍存在甘油分子中伯仲羥基定向活化與選擇性轉(zhuǎn)化的難題,因此目前甘油的多相催化氧化仍停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段,尚未獲得大規(guī)模工業(yè)化推廣。本論文針對(duì)甘油仲羥基定向氧化難題,基于前期甘油氧化中活性金屬的研究基礎(chǔ),重點(diǎn)開(kāi)展了基于Au基多相催化劑的載體設(shè)計(jì)與構(gòu)筑,并系統(tǒng)研究了催化劑組成和結(jié)構(gòu)對(duì)催化劑性能的影響,揭示其對(duì)反應(yīng)物作用的機(jī)制,在此基礎(chǔ)上,將Au基多相催化劑應(yīng)用于固定床甘油催化氧化研究,為甘油定向氧化制二羥基丙酮奠定工業(yè)化基礎(chǔ)。本文通過(guò)沉淀法制備了 ZnO-CuO載體,并采用沉淀沉積法制備了系列ZnO-CuO為載體的AuPd負(fù)載型... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１甘油分子的轉(zhuǎn)化途徑??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｏｌ??－

ｃ?ａｃｉｄ??ｔ?°?ｆ?４?＼??ＨＯ＾Ａ＾Ｏ?—？?＼??＼?ｆ?４?＼??Ｘ?１?ＯＨ?＼??＼?ｏｎ??ｈｏ＾Ａ＾ｏ?－￣ＴｈＴ?Ｊ??＾ｌｙｃ＾ｒ＇ｉｌｉｄｅｈｙｔｌｃ?ｇｌｙｃｅｒｉｃ?ａｃｊｃＪ?ｕｍｔｉｔｎｉｃ?／Ｉ??＾／叫?１２??ＢＯ、?０“?Ｄ?〇Ｈ?Ｈ〇＼?—／〇Ｈ?ｌｌ〇＼??Ｈ?８?９?？：Ｈ?１０??ｆｎｄｒｏｘｙｃｔｂａｉＭ＾ｉｃ；?ａｃｉｄ?｜Ｊｙ〇ｘｙｌｔｃ?？ｃｉ４?ｒｗｄｔｉｃ?Ｉｂｒｆｎｔｅ?ｍ｝４??圖１－２甘油選擇性氧化的反應(yīng)脈絡(luò)??Ｆｉｇ．?１－２?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｖｅｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｏｌ．??１．２甘油制備ＤＨＡ研究進(jìn)展??１．２．１甘油制ＤＨＡ的途徑??目前通過(guò)甘油制備ＤＨＡ主要有六種方法，分別為生物發(fā)酵法、甲醛縮合法、??均相催化法、電催化法、光催化法及多相催化劑法。??（１）生物發(fā)酵法??生物發(fā)酵是發(fā)現(xiàn)最早的將甘油有效氧化成ＤＨＡ的方法，也是目前世界上能??夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化的唯一方法。其生產(chǎn)ＤＨＡ的原理是：將醋酸桿菌培養(yǎng)到合適的時(shí)??期，此時(shí)期內(nèi)的菌種能產(chǎn)生脫氫酶，脫氫酶可以脫去甘油的仲羥基和Ｐ－碳上的氫，??最后生成ＤＨＡ＾２１】。如果甘油濃度過(guò)高或者生成的ＤＨＡ濃度過(guò)高會(huì)嚴(yán)重影響醋??酸桿菌的活性，導(dǎo)致目前此種方法生產(chǎn)的ＤＨＡ產(chǎn)率低下，而且生產(chǎn)成本高，條??件苛刻，周?chē)廴緡?yán)重，嚴(yán)重制約其大規(guī)模生產(chǎn)。目前，日本和美國(guó)等國(guó)家都在??５??

?第一章緒論???弱于甘油，這是造成ＤＨＡ選擇性高的一個(gè)原因，圖１－３闡明了光催化的反應(yīng)機(jī)??理。光催化過(guò)程中對(duì)納米粒子的尺寸要求比較高，光照過(guò)程中產(chǎn)生的電子空穴極??易失活，進(jìn)而影響催化效果。??ＩｌａＯｊ??１Ｊ?＞４２０?ｎｍ?〇２??：?雜產(chǎn)?ＢＨＡ??Ｇｌｙｃｅｒｏｌ??圖１＿３甘油光催化為ＤＨＡ的機(jī)理圖??Ｆｉｇ．?１－３?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ｇｌｙｃｅｒｏｌ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ?ｔｏ?ＤＨＡ??（６）多相催化法??甘油與分子氧的多相催化氧化是目前最受歡迎的一種方法，具有綠色溫和，??經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)勢(shì)。不同負(fù)載型單金屬，雙金屬，多金屬甚至非金屬催化劑被廣泛??研究報(bào)道，其中貴金屬Ａｕ、Ｐｄ和Ｐｔ納米粒子在甘油選擇性氧化成ＤＨＡ過(guò)程中??展現(xiàn)了一定催化性能：Ｐｄ與Ｐｔ基催化劑在甘油轉(zhuǎn)化方面比Ａｕ催化劑更有優(yōu)勢(shì)，??而Ａｕ催化劑則展現(xiàn)了更優(yōu)異的ＤＨＡ選擇性［２９］。Ｘｉａｏ＾等報(bào)道了?Ｐｔ／ＭＷＮＴｓ可??實(shí)現(xiàn)甘油到ＤＨＡ的轉(zhuǎn)化，在１５０?ｍＬ／ｍｉｎ?０２，溫度為３３３?Ｋ，時(shí)間為６?ｈ條件下，??可實(shí)現(xiàn)９０?％的甘油轉(zhuǎn)化率和１４?％的ＤＨＡ選擇性。Ｍａｒ〖ａ【３１】等報(bào)道了?ＰｄＰｂ／Ａｌ２０３??在雙氧水體系里可實(shí)現(xiàn)甘油１００?％的轉(zhuǎn)化，ＤＨＡ的選擇性可達(dá)到５９?％。本課題??組ＰａｎＰｌ等構(gòu)筑了具有富含氧空位缺陷的Ａｕ／ＺｎＯ催化劑，ＤＨＡ的收率可達(dá)到??５４?％。??１．２．２甘油選擇性氧化催化劑的研究進(jìn)展??在甘油選擇性氧化體系中，研究主要集中于金屬催化劑，其中Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ??等貴金屬催化劑性能更加優(yōu)異，倍受人們青睞，基于以上三種活性組分的金屬催??化劑陸續(xù)被報(bào)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Pb促進(jìn)的Pd/γ-Al2O3催化劑上H2O2氧化甘油反應(yīng)（英文）[J]. María L.Faroppa,Juan J.Musci,María E.Chiosso,Claudia G.Caggiano,Hernán P.Bideberripe,José L.García Fierro,Guillermo J.Siri,Mónica L.Casella.  催化學(xué)報(bào). 2016(11)
[2]H3PW12O40/SiO2催化氧化甘油制備二羥基丙酮[J]. 周潔,趙寧,肖�？�,魏偉.  石油化工. 2012(08)



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