基于雜多類離子液體的甘油催化轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、甘油是一種理想的可再生生物質(zhì)資源，通過酯化可以得到三醋酸甘油酯;催化氫解可以轉(zhuǎn)化為丙二醇、丙酮醇、乙二醇等其它具有價(jià)值的化學(xué)品，其中氫解反應(yīng)生成的1，2-丙二醇和1，3-丙二醇被認(rèn)為是最有潛力的下游產(chǎn)品。本文研究了甘油在雜多-有機(jī)雜化類離子液體體系下氫解制備丙二醇，以及酯化制備三醋酸甘油酯的反應(yīng)，并且考察了各類型離子液體催化劑以及不同反應(yīng)條件對(duì)甘油氫解和酯化的影響，對(duì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討。
　　設(shè)計(jì)篩選了一系列不同陽(yáng)離子和陰離子的雜

2、多-有機(jī)雜化類離子液體催化劑，通過調(diào)整陰、陽(yáng)離子的結(jié)構(gòu)以及摩爾比調(diào)控其酸性及其他性能，并考察在甘油氫解和酯化反應(yīng)中的催化活性。采用FT-IR、TG及1H-NMR對(duì)優(yōu)選催化劑進(jìn)行了表征，通過正丁胺電位滴定法探討了催化劑的不同陰陽(yáng)離子結(jié)構(gòu)對(duì)其酸性和反應(yīng)效果的影響。
　　詳細(xì)研究了原料摩爾比、催化劑用量和反應(yīng)時(shí)間等對(duì)三醋酸甘油酯產(chǎn)物收率的影響。在酸醇摩爾比6∶1，優(yōu)化催化劑H2[TEAPS]PW12O40用量為甘油摩爾數(shù)的0.026％，

3、反應(yīng)溫度110℃，反應(yīng)時(shí)間8h的最佳工藝條件下，甘油轉(zhuǎn)化率超過99％，三醋酸甘油酯選擇性超過98％，催化劑可以方便的回收并循環(huán)使用。
　　在離子液體/RaneyNi催化體系下對(duì)氫解甘油制備丙二醇的研究中發(fā)現(xiàn)，酸性離子液體及雜多類離子液體能明顯提高甘油轉(zhuǎn)化率，其中Lewis酸離子液體以及雜多類離子液體的轉(zhuǎn)化率最高，超過90％，但雜多類離子液體具有更好的分離性能;按照脫水-加氫的反應(yīng)機(jī)理，分別采用甘油催化氫解的產(chǎn)物及中間體，對(duì)甘油催化

4、氫解反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探討，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明1，3-丙二醇的不穩(wěn)定性是導(dǎo)致選擇性較低的主要原因。
　　在優(yōu)化的雜多類離子液體磷鎢酸質(zhì)子化咪唑([HMIM]3PW12O40)和RaneyNi的復(fù)合催化劑作用下，對(duì)甘油氫解制備1，2-丙二醇的反應(yīng)工藝進(jìn)行了考察。確定了最佳反應(yīng)條件，即:20g40％甘油水溶液，[HMIM]3PW12O40用量0.2mmol，RaneyNi0.3g，氫氣壓力6MPa(氫醇比:2.37∶1)，反應(yīng)溫度230℃，反應(yīng)時(shí)