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農(nóng)產(chǎn)品保鮮新材料環(huán)氧乙烷高級脂肪醇合成研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時間:2024-08-19 03:47:49
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農(nóng)產(chǎn)品保鮮新材料環(huán)氧乙烷高級脂肪醇合成研究【摘要】:本研究以天然高級脂肪醇和環(huán)氧乙烷為原材料,合成制取環(huán)氧乙烷高級脂肪醇(OHAA)農(nóng)產(chǎn)品保鮮新材料。OHAA合成的難點是合成反應(yīng)催

【摘要】: 本研究以天然高級脂肪醇和環(huán)氧乙烷為原材料,合成制取環(huán)氧乙烷高級脂肪醇(OHAA)農(nóng)產(chǎn)品保鮮新材料。OHAA合成的難點是合成反應(yīng)催化劑的選擇,本文通過研究找出了催化OHAA合成的高效催化劑,并對催化合成反應(yīng)的工藝進(jìn)行了優(yōu)化,研究結(jié)論主要如下: 確定了Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物最佳的煅燒溫度為500℃,在此溫度下煅燒的催化劑具有很好的多孔結(jié)構(gòu),有利于催化OHAA的合成。通過比較得出了鎂鋁比為3:1的Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物具有最佳的催化性能。Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物都具有很大的比表面積,當(dāng)Mg:Al=3:1時比表面積為235,具有最大比表面積。研究了催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成反應(yīng)的影響,用響應(yīng)面分析法得出最佳的反應(yīng)條件:催化劑用量2.5%,反應(yīng)溫度158℃,反應(yīng)壓力0.5 MPa,此時的反應(yīng)速度為9.08 g/h,產(chǎn)物分子量分布為90%。通過研究表明Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物具有很好的重復(fù)利用性,為環(huán)境友好型催化劑。通過與傳統(tǒng)KOH催化劑比較,Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化劑在反應(yīng)速度上不如KOH,但是產(chǎn)物性能在過方面都超過了KOH。對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成產(chǎn)物做紅外分析,紅外圖譜與我們設(shè)計產(chǎn)物的分子式相符。對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化的OHAA進(jìn)行了薄層色譜分析,分析得出產(chǎn)物具有很好的窄分布效果,而且副產(chǎn)物PEG的含量低,產(chǎn)物中沒有未反應(yīng)的高級脂肪醇。根據(jù)轉(zhuǎn)化率與時間變化曲線找到以Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物為催化劑時,符合動力學(xué)方程的反應(yīng)階段的分界點為63%。通過擬合1nP與時間曲線可以得到以Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物為催化劑時,不同溫度下的反應(yīng)速率常數(shù),根據(jù)阿侖尼烏斯方程求出反應(yīng)的活化能為:67.7 KJ/mol。 通過不同的合成路線合成了五種Fe-Zn雙金屬配合物催化劑,首先對這些催化劑做了XRD表征,得出以1,4-二氧六環(huán)為配位體的催化劑的結(jié)晶度高于以叔丁醇為配位體的催化劑;K3Fe(CN)6和有機(jī)配體的混合溶液滴入ZnCl2溶液中得到的催化劑相比其它路徑合成的催化劑結(jié)晶度更高;將配位體預(yù)先加入合成起始劑中可以得到結(jié)晶度更好的催化劑。比較了五種Fe-Zn雙金屬配合物催化劑的催化活性得出合成高分子量的OHAA時,適宜的滴加順序為將K3Fe(CN)6溶液和有機(jī)配體的混合溶液滴加到ZnCl2溶液;合成小分子量的OHAA則將ZnCl2溶液滴加到K3Fe(CN)6溶液,這樣可以縮短誘導(dǎo)期的時間。以1,4-二氧六環(huán)為配位體的Fe-Zn雙金屬配合物催化劑催化OHAA合成的速度達(dá)到了14.3g/h。Fe-Zn雙金屬配合物絡(luò)合1,4-二氧六環(huán)催化劑催化OHAA合成100℃為最合適的溫度,催化OHAA反應(yīng)產(chǎn)物的窄分布程度也非常高的。 【關(guān)鍵詞】:環(huán)氧乙烷高級脂肪醇(OHAA) Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物 Fe-Zn雙金屬配合物
【學(xué)位授予單位】:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:TQ223.12
【目錄】:
  • 摘要8-10
  • ABSTRACT10-12
  • 英文縮略語表12-13
  • 第一章 前言13-26
  • 1 環(huán)氧乙烷高級脂肪醇(OHAA)的性質(zhì)及合成機(jī)理13-17
  • 1.1 OHAA的性質(zhì)13-14
  • 1.2 堿催化OHAA合成機(jī)理14-16
  • 1.3 酸催化OHAA合成機(jī)理16-17
  • 1.4 堿土金屬催化OHAA合成機(jī)理17
  • 2 催化環(huán)氧乙烷開環(huán)加成催化劑研究進(jìn)展17-21
  • 2.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化劑17-18
  • 2.2 堿金屬化合物催化劑18
  • 2.3 Fe-Zn雙金屬絡(luò)合物催化劑18-20
  • 2.4 烷基金屬催化劑20
  • 2.4.1 烷基鋁催化劑20
  • 2.4.2 金屬卟啉絡(luò)合物催化劑20
  • 2.5 烷氧基鋁催化劑20-21
  • 3 OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)分析21-24
  • 3.1 影響OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)的主要因素21-23
  • 3.1.1 反應(yīng)物濃度對OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)的影響21-22
  • 3.1.2 催化劑對OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)的影響22
  • 3.1.3 反應(yīng)溫度對OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)的影響22-23
  • 3.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成的動力學(xué)分析23-24
  • 4 本研究的目的及內(nèi)容24-26
  • 4.1 課題研究的目的24-25
  • 4.2 課題研究的內(nèi)容25-26
  • 第二章 MG/AL/CO復(fù)合金屬氧化物的合成與表征26-38
  • 1 材料與方法26-29
  • 1.1 材料26-27
  • 1.1.1 原料26
  • 1.1.2 藥品26-27
  • 1.1.3 儀器27
  • 1.2 實驗方法27-29
  • 1.2.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的合成27
  • 1.2.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA的合成27-28
  • 1.2.3 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的差熱分析儀表征28
  • 1.2.4 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物X射線衍射表征28
  • 1.2.5 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物比表面測定28
  • 1.2.6 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的電鏡表征28-29
  • 2 結(jié)果與分析29-36
  • 2.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的DSC表征29-30
  • 2.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物XRD表征30-32
  • 2.2.1 樣品1的XRD表征30-31
  • 2.2.2 樣品2的XRD表征31-32
  • 2.2.3 樣品3的XRD表征32
  • 2.3 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的電鏡表征32-35
  • 2.3.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的掃描電鏡表征33-34
  • 2.3.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的透射電鏡表征34-35
  • 2.4 不同鎂鋁比的Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化性能測定結(jié)果35-36
  • 2.5 不同鎂鋁比的Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的比表面積測定36
  • 3 結(jié)論及討論36-38
  • 第三章 MG/AL/CO復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成研究38-61
  • 1 材料與方法38-41
  • 1.1 材料38-39
  • 1.1.1 原料38
  • 1.1.2 藥品38-39
  • 1.1.3 儀器39
  • 1.2 實驗方法39-41
  • 1.2.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成反應(yīng)條件的研究39-40
  • 1.2.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成產(chǎn)物紅外分析40
  • 1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備40
  • 1.2.4 薄層色譜法對產(chǎn)物進(jìn)行分析40-41
  • 1.2.5 樣品中聚乙二醇(PEG)的測定41
  • 1.2.6 未反應(yīng)醇的測定41
  • 1.2.7 催化劑的分離41
  • 1.2.8 產(chǎn)物OHAA分布的計算41
  • 2 結(jié)果與分析41-60
  • 2.1 催化劑用量對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成反應(yīng)的影響41-42
  • 2.2 溫度對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成OHAA反應(yīng)的影響42-43
  • 2.3 壓力對Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成OHAA反應(yīng)的影響43-44
  • 2.4 不同催化劑催化性能比較44-47
  • 2.5 OHAA產(chǎn)物分布對粘度的影響47
  • 2.6 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的重復(fù)利用性47-48
  • 2.7 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成OHAA最佳反應(yīng)條件的確定48-56
  • 2.7.1 對OHAA合成條件的研究設(shè)計49-52
  • 2.7.2 對速度響應(yīng)面分析結(jié)果52-54
  • 2.7.3 對分子量分布響應(yīng)面分析結(jié)果54-55
  • 2.7.4 雙指標(biāo)結(jié)合分析55-56
  • 2.8 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成產(chǎn)物紅外分析56-57
  • 2.9 OHAA薄層展開劑的研究57-58
  • 2.10 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化合成OHAA的薄層掃描58-60
  • 3 結(jié)論與討論60-61
  • 第四章 MG/AL/CO復(fù)合金屬氧化物催化合成反應(yīng)動力學(xué)研究61-73
  • 1 材料與方法61-63
  • 1.1 材料61-62
  • 1.1.1 原料61
  • 1.1.2 藥品61-62
  • 1.1.3 儀器62
  • 1.2 方法62-63
  • 1.2.1 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物的合成62
  • 1.2.2 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA的合成62
  • 1.2.3 Mg/Al/Co復(fù)合金屬氧化物催化OHAA合成反應(yīng)動力學(xué)研究62-63
  • 2 結(jié)果與分析63-72
  • 2.1 符合動力學(xué)方程的反應(yīng)階段的確定63-65
  • 2.2 溫度為160℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況65-66
  • 2.3 溫度為165℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況66-67
  • 2.4 溫度為170℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況67
  • 2.5 溫度為175℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況67-68
  • 2.6 溫度為180℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況68-69
  • 2.7 溫度為185℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況69-70
  • 2.8 溫度為190℃時反應(yīng)壓力隨時間變化情況70
  • 2.9 合成反應(yīng)活化能的計算70-72
  • 3 結(jié)論與討論72-73
  • 第五章 Fe-Zn雙金屬配合物催化劑的表征及催化合成研究73-92
  • 1 材料與方法73-77
  • 1.1 材料73-74
  • 1.1.1 原料73
  • 1.1.2 藥品73
  • 1.1.3 實驗儀器73-74
  • 1.2 方法74-77
  • 1.2.1 Fe-Zn雙金屬配合物的合成路線74-75
  • 1.2.2 Fe-Zn雙金屬配合物催化劑的成型與分離75
  • 1.2.3 有機(jī)配體的種類和滴加順序?qū)Υ呋阅艿挠绊?/span>75-76
  • 1.2.4 Fe-Zn雙金屬配合物的電鏡表征76
  • 1.2.5 產(chǎn)物分子量的測定76-77
  • 2 結(jié)果與分析77-90
  • 2.1 DMC系列催化劑的XRD分析77-79
  • 2.2 DMC系列催化活性的測試79-82
  • 2.3 Fe-Zn雙金屬配合物的電鏡表征82-83
  • 2.4 不同配合體Fe-Zn雙金屬配合物的活性比較83-84
  • 2.5 采用1,4-二氧六環(huán)為配合體的Fe-Zn雙金屬配合物活性84-86
  • 2.6 OHAA產(chǎn)物分子量的測定86
  • 2.7 Fe-Zn雙金屬配合物催化OHAA合成產(chǎn)物飛行時間質(zhì)譜86-89
  • 2.8 DMC催化OHAA產(chǎn)物紅外圖譜89-90
  • 3 結(jié)論及討論90-92
  • 第六章 結(jié)論92-94
  • 參考文獻(xiàn)94-101
  • 致謝101-102
  • 附錄102


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脂肪酸甲酯加氫制脂肪醇Cu/Zn催化劑的失活機(jī)理研究    黃輝

Ni催化劑催化乙醇重整制氫的研究    王文舉

乙醇重整制氫Ir-La催化劑設(shè)計及微反性能優(yōu)化    陳鴻慶

鈦基SCR催化劑及其鉀、鉛中毒機(jī)理研究    姜燁

Ni基催化劑上甲烷二氧化碳重整制合成氣的研究    張安杰

新型載體SiO_2-TiO_2-ZrO_2載負(fù)MoP催化劑的制備、表征及加氫精制性能    丁保宏

硫化后還原法制備磷化物催化劑及其加氫脫硫反應(yīng)性能    滕陽

鈷基低溫氧化催化劑和鉀基稀燃NOx儲存還原催化劑研究    鄒志強(qiáng)

農(nóng)產(chǎn)品保鮮新材料環(huán)氧乙烷高級脂肪醇合成研究    熊偉

橡膠防老劑4020合成工藝的研究    李正啟

Ni/TiO_2-SiO_2催化劑的制備、表征及順酐加氫性能研究    楊燕萍

煙氣脫硝SCR催化劑的性能研究    彭神風(fēng)

甲醇液相氧化羰基化Cu-Si-Ti基催化劑的研究    劉樹森

柴油車尾氣凈化蜂窩狀Fe-Mo/ZSM-5催化劑的試驗研究    莊永濤

納米金催化劑室溫氧化CO及其再生研究    劉艷霞

改性蒙脫土負(fù)載Co催化劑的費(fèi)—托合成反應(yīng)行為    王光偉

焦?fàn)t煤氣釕甲烷化催化劑的制備及研究    王莉萍

化學(xué)鍍制備Co基催化劑及其催化硼氫化鈉水解制氫的研究    張曉偉