Co-HAP催化劑催化天然油脂及脂肪酸選擇性加氫制備脂肪醇.pdf

1、21世紀以來，迅速發(fā)展的工業(yè)生產(chǎn)及人類生活對化石燃料需求的日益增加與化石資源的消耗殆盡正迫使人們開發(fā)利用可再生資源。生物質(zhì)作為一種儲量豐富的可再生清潔能源對于未來綠色燃料和化學品的生產(chǎn)至關(guān)重要。其中天然油脂類生物質(zhì)是當前化工生產(chǎn)中的重要綠色可再生原料，其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)使其具有進一步高值化工業(yè)應用的價值，因此備受關(guān)注。
　　脂肪醇作為天然油脂及脂肪酸轉(zhuǎn)化過程中的重要衍生產(chǎn)物，可被用于生產(chǎn)各類表面活性劑及其他精細化學品等。天然油脂及

2、脂肪酸加氫制備脂肪醇過程中使用的傳統(tǒng)催化劑主要為CuCr催化劑，其合成過程會造成環(huán)境污染并且反應條件非?？量?。新發(fā)展的催化體系主要為貴金屬催化體系，貴金屬催化劑合成成本較高而不利于大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。但非貴金屬催化體系中催化劑合成大多較為復雜并且反應條件也相對較高。因此，發(fā)展一種簡單、綠色高效的非貴金屬催化體系用于天然油脂及脂肪酸選擇性加氫制備脂肪醇具有重要意義。
　　在本文研究工作中，我們發(fā)展了一種新的高效的非貴金屬催化體系用于溫

3、和條件下水相催化天然油脂及脂肪酸選擇性加氫制備脂肪醇。將具有適當加氫活性的非貴金屬鈷作為加氫金屬，并以硬脂酸作為脂肪酸模型物。通過簡單的濕潤浸漬法制各得到了一系列具有不同載體的鈷催化劑(HZSM-5、CeO2、ZrO2、SiO2、Al2O3、TiO2和羥基磷灰石HAP)用于硬脂酸加氫實驗。通過催化劑活性對比發(fā)現(xiàn)，在這些催化劑中Co/HAP顯示出了最高的反應活性，在190℃、4MPaH2條件下可以實現(xiàn)硬脂酸的完全轉(zhuǎn)化，并且十八醇的收率可以

4、達到97.1％。此外，Co/HAP催化劑還能適用于不經(jīng)任何預處理的天然非食用油脂—麻風樹油的加氫并且可以取得較好的反應效果，麻風樹油在190℃、4MPa H2條件下可以被一步轉(zhuǎn)化為不同碳數(shù)的飽和長鏈脂肪醇，脂肪醇的總質(zhì)量收率可以達到83.1wt％。Co/HAP催化劑還能通過改變?nèi)軇槭榇呋仓岷吞烊挥椭耆託涿撗蹀D(zhuǎn)化為烷烴。通過一系列方法（TEM、XRD、H2-TPR、NH3-TPD、FT-IR和ICP-OES）對催化劑進行了詳