由于生產乳酸的原料來源廣泛、成本低廉,其下游產品種類豐富。因此利用生物基乳酸合成一系列高附加值的化學品,將是一條替代傳統(tǒng)化石能源路線的理想選擇。對乳酸下游產品的開發(fā)與利用,不僅對生物資源進行有效利用,同時也有著重要的學術意義和應用價值。因此,本論文從基于乳酸縮合制2,3-戊二酮反應的催化劑及工藝研究,根據乳酸縮合反應的特點—酸堿協(xié)同催化,設計并制備出一系列高效穩(wěn)定的催化劑。論文首先制備了介孔—大孔TiPO載體負載堿金屬硝酸鹽催化劑。通過改變TiPO載體的比表面積、載體的晶型從而改變其負載效果,對負載后的催化劑通過改變堿金屬離子(Na、K、Rb、Cs)和負載量調控表面酸堿性。通過探究發(fā)現(xiàn),表面酸堿基對乳酸縮合反應的活性位點是必需的,這種堿基可以通過不同的負載量來調節(jié),其中Lewis酸性中心起著重要的作用。該催化劑具有較好的多孔結構,有利于乳酸的快速向活性中心擴散。產物由于傳質阻力相對較低,可迅速離開活性部位。因此,該催化劑具有良好的活性以及較高的穩(wěn)定性。其次,制備了具有層狀結構的AlPO載體和鈣鈦礦BaTiO載體負載堿金屬硝酸鹽催化劑。分別對載體的制備方法以及負載物進行了探究,旨在于篩選...

【文章頁數】：92 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 課題的背景和意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題目的和意義
        1.1.3 課題的來源
    1.2 生物質路線和綠色化學
    1.3 2 ,3-戊二酮的應用前景和合成工藝
        1.3.1 2 ,3-戊二酮的應用前景
        1.3.2 2 ,3-戊二酮的合成工藝
    1.4 乳酸及其應用前景
    1.5 乳酸縮合制備2,3-戊二酮的機理
    1.6 乳酸制備2,3-戊二酮研究現(xiàn)狀
    1.7 本文主要研究內容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑與儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 催化劑制備方法
        2.2.2 催化劑的表征方法
        2.2.3 催化劑評價方法
        2.2.4 產品的分析檢測方法
第3章 介孔-大孔TiPO負載KNO₃催化乳酸縮合制備2,3-戊二酮
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備
        3.3.1 載體表面活性劑對反應活性的影響
        3.3.2 載體煅燒溫度對反應活性的影響
        3.3.3 載體煅燒時間對反應活性的影響
    3.4 負載堿金屬硝酸鹽反應活性的影響
        3.4.1 堿金屬硝酸鹽對反應活性的影響
        3.4.2 KNO₃ 負載量對反應活性的影響
    3.5 催化劑的表征
        3.5.1 樣品的織構屬性和掃描電鏡
        3.5.2 X射線粉末衍射
        3.5.3 傅里葉紅外FT-IR
        3.5.4 熱重分析
        3.5.5 樣品表面的酸堿性
    3.6 工藝條件的優(yōu)化
        3.6.1 反應溫度對活性的影響
        3.6.2 乳酸濃度對活性的影響
        3.6.3 乳酸進料速度對活性的影響
        3.6.4 催化劑的穩(wěn)定性
    3.7 機理推測
    3.8 本章小結
第4章 層狀AlPO負載CsNO₃催化乳酸縮合制備2,3-戊二酮
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備方法
    4.3 載體對反應活性的影響
        4.3.1 載體Al/P比對反應活性的影響
        4.3.2 載體水熱溫度對活性的影響
        4.3.3 載體煅燒溫度對活性的影響
    4.4 負載堿金屬硝酸鹽后對活性的影響
        4.4.1 堿金屬硝酸鹽對反應活性的影響
        4.4.2 負載量對反應活性的影響
    4.5 催化劑的表征
        4.5.1 樣品的織構屬性和掃描電鏡
        4.5.2 X射線粉末衍射
        4.5.3 傅里葉紅外FT-IR
        4.5.4 熱重分析
        4.5.5 樣品的酸堿性
    4.6 工藝條件的優(yōu)化
        4.6.1 反應溫度對活性的影響
        4.6.2 乳酸濃度對活性的影響
        4.6.3 乳酸進料速率對活性的影響
        4.6.4 催化劑的穩(wěn)定性
    4.7 本章小結
第5章 鈣鈦礦BaTiO負載KNO₃催化乳酸縮合制備2,3-戊二酮
    5.1 引言
    5.2 催化劑的制備方法
    5.3 載體對活性的影響
        5.3.1 Ti/Ba比對活性的影響
        5.3.2 煅燒溫度對活性的影響
        5.3.3 其它堿土金屬鈣鈦礦的探究
    5.4 負載堿金屬硝酸鹽后對活性的影響
        5.4.1 堿金屬硝酸鹽對活性的影響
        5.4.2 負載量對活性的影響
    5.5 催化劑的表征
        5.5.1 樣品的織構屬性和掃描電鏡
        5.5.2 樣品的X射線粉末衍射
        5.5.3 樣品的傅里葉紅外FT-IR
        5.5.4 熱重分析
        5.5.5 樣品表面的酸堿性
    5.6 工藝條件的優(yōu)化
        5.6.1 反應溫度對活性的影響
        5.6.2 乳酸進料速度對活性的影響
        5.6.3 乳酸濃度對活性的影響
        5.6.4 催化劑的穩(wěn)定性
    5.7 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
在學期間的科研情況



本文編號：3787587