水熱轉(zhuǎn)化高級(jí)脂肪酸為高級(jí)脂肪醇和烴的基礎(chǔ)研究.pdf

1、當(dāng)今世界，大量不可再生的化石能源被消耗使得能源危機(jī)問題日益突出。生物質(zhì)資源作為一種綠色環(huán)保的新能源，具有環(huán)境友好、含量豐富以及可再生的特性，開發(fā)利用生物質(zhì)資源對(duì)緩解能源壓力以及促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。油脂作為最具開發(fā)前景的生物質(zhì)資源之一，利用其中的脂肪酸分子生產(chǎn)脂肪醇或烴類燃料受到越來越多的關(guān)注。其中，制備脂肪醇的方法一般為脂肪酸加氫法，該方法不僅需使用氫氣為氫源，存在氫氣的儲(chǔ)存、運(yùn)輸安全等問題，同時(shí)還要使用有機(jī)溶

2、劑以及復(fù)雜的催化劑，不利于安全和環(huán)保。另一方面，用脂肪酸制備烴類燃料一般采用催化加氫法，但需使用昂貴的金屬Pt或Pd催化劑，不利于節(jié)約反應(yīng)成本。
　　本研究創(chuàng)新性地提出用廉價(jià)活潑金屬為還原劑，在水熱條件下分解水產(chǎn)氫，利用該原位氫轉(zhuǎn)化高級(jí)脂肪酸為高級(jí)脂肪醇的新方法。該反應(yīng)只采用了廉價(jià)金屬作為催化劑，且無需使用純氫氣、昂貴催化劑和有機(jī)溶劑，具有簡單快速、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。同時(shí)，本研究還提出用較為經(jīng)濟(jì)的金屬為催化劑，在水熱條件下催化轉(zhuǎn)化高

3、級(jí)脂肪酸產(chǎn)高級(jí)脂肪烴，無需使用昂貴的Pt或Pd催化劑，成本較為經(jīng)濟(jì)。
　　首先，研究了在水熱條件下，以廉價(jià)活潑金屬為還原劑、金屬或金屬氧化物為催化劑，在水熱條件下催化轉(zhuǎn)化高級(jí)脂肪酸產(chǎn)高級(jí)脂肪醇的反應(yīng)。篩選出Zn作為最佳還原劑、Ni作為最佳催化劑，并通過優(yōu)化還原劑和催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及水填充率等實(shí)驗(yàn)條件，得到以棕櫚酸為模型化合物時(shí)，Ni-Zn體系催化轉(zhuǎn)化棕櫚酸產(chǎn)十六醇的最優(yōu)反應(yīng)條件為：棕櫚酸：0.2 mmol，還原劑Z

4、n：5.0mmol，催化劑Ni：1.0 mmol，水填充率：40%，反應(yīng)時(shí)間：2 h，反應(yīng)溫度：300℃，得到十六醇的最高產(chǎn)率為81.4%。
　　其次，探討了Ni-Zn體系在水熱條件下催化轉(zhuǎn)化高級(jí)脂肪酸產(chǎn)高級(jí)脂肪醇的反應(yīng)路徑等問題，并提出了可能的反應(yīng)機(jī)理。
　　最后，考察了以金屬或金屬氧化物為催化劑，在水熱條件下催化轉(zhuǎn)化高級(jí)脂肪酸以得到高級(jí)脂肪烴的反應(yīng)。以棕櫚酸為模型化合物時(shí)，篩選出Ru/C作為該反應(yīng)的最佳催化劑，并得到水熱