1，2丙二醇选择性氧化合成乳酸催化剂研究

摘要

本文简述了乳酸的生产方法与应用，并对国内外的生产与消费现状作了详细调查；重点研究了合成乳酸催化剂的制备、结构特征及催化活性，并考察了1，2-丙二醇催化氧化反应的影响因素。 作者在以金属Au或Pd为活性组分，以Cu为助剂，以活性炭、Fe<,2>O<,3>、TiO<,2>、Al<,2>O<,3>、CeO<,2>、CeO<,2>/Al<,2>O<,3>和Co(OH)<,2>-CEO<,2>等为载体进行实验考察的基础上，采用浸渍法、沉积-沉淀法、溶胶-凝胶法、共沉淀法和微乳法制备了Au-Co(OH)<,2>-CEO<,2>、Au/Al<,2>O<,3>和Pd-Cu/C等催化剂。并就Au-Co(OH)<,2>-CEO<,2>制备工艺中的金属离子配比、沉淀过程的处理方式、金属盐溶液与沉淀剂的混合温度、催化剂的干燥时间和焙烧温度等进行了深入的探讨。 用Au/Al<,2>O<,3>、Au-Co(OH)<,2>-CEO<,2>和Pd-Cu/C分别催化氧化1，2-丙二醇，对催化活性和反应条件进行实验研究，结果表明：对Au/Al<,2>O<,3>，O<,2>常压，反应温度60℃，反应时间2h，乳酸收率达52.4％；对Au-Co(OH)<,2>-CeO<,2>，O<,2>常压，反应温度100℃，反应时间2h，乳酸收率为17.3％；对Pd-Cu/C，O<,2>压力0.30MPa，反应温度100℃，反应时间5h，乳酸收率为5.6％。 用SEM对沉淀法和浸渍法制备的Au/Al<,2>O<,3>表面形貌进行表征，其中沉淀法制备的Au/Al<,2>O<,3>表面Au分布比较均匀，粒度范围约在10nm到20nm之间；浸渍法制备的催化剂分散性较差，表面存在有Au颗粒积聚现象。Au-Co(OH)<,2>-CeO<,2>的XRD显示，Au-Co(OH)<,2>-CEO<,2>中有明显的CeO<,2>衍射峰和弱的Co(OH)<,2>衍射峰，不存在Au的衍射峰。对Au-Co(OH)<,2>-CeO<,2>进行XPS分析，Au的XPS图谱显示，Au-Co(OH)<,2>-CeO<,2>中除Au<,4f><'0>峰外，还同时有Au<,4f><'+>和Au<,4f><'3+>峰。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章概述

1.1乳酸的生产方法

1.1.1发酵法

1.1.2合成法

1.1.3酶化法

1.2乳酸的应用

1.2.1聚合材料

1.2.2轻化工

1.2.3制药业

1.2.4其他应用

1.3乳酸的生产与消费情况

1.3.1国内

1.3.2国外

1.4 1，2-丙二醇氧化合成乳酸催化剂研究现状

1.4.1 Ru系催化剂

1.4.2 Pd、Pt催化剂

1.4.3 Au催化剂

1.5本课题研究的目的和主要内容

1.5.1研究目的

1.5.2研究内容

第2章实验部分

2.1仪器与药品

2.1.1实验仪器

2.1.2实验药品

2.2催化剂的制备

2.2.1催化剂金属活性组分

2.2.2 Au催化剂的制备方法

2.2.3 Au催化剂载体的选择

2.2.4 Au/A12O3催化剂中Au的负载量

2.2.5 Au-Co(OH)2-CeO2制备工艺

2.3乳酸的合成

2.3.1乳酸合成反应原理

2.3.2不同催化剂应用于乳酸合成

2.3.3乳酸合成工艺

2.4催化剂的表征与乳酸含量的液相色谱分析

2.4.1 Au/Al2O3的SEM表征

2.4.2 Au-Co(OH)2-CeO2的XPS表征

2.4.3 Au-Co(OH)2-CeO2的XRD表征

2.4.4乳酸含量的液相色谱分析

第3章实验结果与讨论

3.1催化剂制备

3.1.1金属活性组分的选择

3.1.2催化剂制备方法

3.1.3催化剂载体的选择

3.1.4 Au/A12O3催化剂中Au的含量

3.1.5 Au-Co(OH)2-CeO2制备工艺

3.2乳酸合成

3.2.1 Au/Al2O3

3.2.2 Au-Co(OH)2-CeO2

3.2.3 Pd-Cu/C

3.3催化剂表征与乳酸液相色谱分析

3.3.1 Au/Al2O3的SEM分析

3.3.2 Au-Co(OH)2-CeO2的XPS分析

3.3.3 Au-Co(OH)2-CeO2的XRD分析

3.3.4乳酸产品液相色谱分析

第4章结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文