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

1、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

2、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

3、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/A

4、l/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lnP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

5、和有機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