乳酸脫水制備丙烯酸高效催化劑的開發(fā).pdf

1、隨著化石資源的短缺及環(huán)境污染的日益加重，以生物質(zhì)為原料制備新能源及各種大宗化學(xué)品的研究越來越受到人們的關(guān)注。其中，以石油為原料制備的丙烯酸作為一類大宗化學(xué)品，廣泛用于生產(chǎn)涂料、高吸水性樹脂、合成橡膠、合成纖維等，全球需求量巨大，成本價格走高。因此，開發(fā)生物基丙烯酸制備路線以降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展具有巨大的社會意義。我國發(fā)酵法生產(chǎn)乳酸的工業(yè)化路線成熟，部分技術(shù)處于國際先進(jìn)水平，使得乳酸成為成本低廉的發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品。因此

2、，以乳酸為原料，經(jīng)催化脫水制備丙烯酸，將成為最有潛力的生物替代路徑。
　　 本文在對文獻(xiàn)鉆研和實驗室原有的工作基礎(chǔ)上，對以乳酸為原料，NaY分子篩為催化劑的生物基丙烯酸的制備方法進(jìn)行了深入的研究。主要考察了NaY分子篩的合成工藝、反應(yīng)條件和金屬離子改性對NaY分子篩催化性能的影響，取得了較好的實驗結(jié)果，分析總結(jié)實驗數(shù)據(jù)，初步推斷了乳酸脫水制備丙烯酸反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理。
　　 得到了快速合成NaY分子篩的最佳合成工藝，以自合成

3、分子篩為基本催化劑，優(yōu)化了脫水反應(yīng)的條件，同時，通過比較不同的稀土金屬的不同改性方法，得到最高丙烯酸得率為：2wt％La/NaY催化劑，在原料濃度38wt％，載氣N2流量30 ml/min，反應(yīng)溫度350℃的條件下，乳酸的轉(zhuǎn)化率為100％，丙烯酸的得率可達(dá)56.3％。改性后的分子篩通過XRD，NH3-TPD，BET，H2-TPR及UV-vis等表征手段進(jìn)行分析，初步推斷出乳酸脫水反應(yīng)的機(jī)理：脫水反應(yīng)的活性位點(diǎn)位于分子篩的方納籠中，稀土金