乳酸脫水制備丙烯酸高效催化劑的開發(fā).pdf

1、隨著化石資源的短缺及環(huán)境污染的日益加重，以生物質為原料制備新能源及各種大宗化學品的研究越來越受到人們的關注。其中，以石油為原料制備的丙烯酸作為一類大宗化學品，廣泛用于生產涂料、高吸水性樹脂、合成橡膠、合成纖維等，全球需求量巨大，成本價格走高。因此，開發(fā)生物基丙烯酸制備路線以降低生產成本，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展具有巨大的社會意義。我國發(fā)酵法生產乳酸的工業(yè)化路線成熟，部分技術處于國際先進水平，使得乳酸成為成本低廉的發(fā)酵工業(yè)產品。因此

2、，以乳酸為原料，經催化脫水制備丙烯酸，將成為最有潛力的生物替代路徑。
　　 本文在對文獻鉆研和實驗室原有的工作基礎上，對以乳酸為原料，NaY分子篩為催化劑的生物基丙烯酸的制備方法進行了深入的研究。主要考察了NaY分子篩的合成工藝、反應條件和金屬離子改性對NaY分子篩催化性能的影響，取得了較好的實驗結果，分析總結實驗數(shù)據，初步推斷了乳酸脫水制備丙烯酸反應的反應機理。
　　 得到了快速合成NaY分子篩的最佳合成工藝，以自合成

3、分子篩為基本催化劑，優(yōu)化了脫水反應的條件，同時，通過比較不同的稀土金屬的不同改性方法，得到最高丙烯酸得率為：2wt％La/NaY催化劑，在原料濃度38wt％，載氣N2流量30 ml/min，反應溫度350℃的條件下，乳酸的轉化率為100％，丙烯酸的得率可達56.3％。改性后的分子篩通過XRD，NH3-TPD，BET，H2-TPR及UV-vis等表征手段進行分析，初步推斷出乳酸脫水反應的機理：脫水反應的活性位點位于分子篩的方納籠中，稀土金