龚磊峰
,
吕元
,
丁云杰
,
林荣和
,
李经伟
,
董文达
,
王涛
,
陈维苗
催化学报
考察了不同溶剂中Pt/WO_3/ZrO_2催化剂催化甘油加氢制1,3-丙二醇的反应性能.结果表明,质子溶剂乙醇和水有利于甘油转化为1,3-丙二醇.含有乙醇或水的二元混合溶剂表现出明显的溶剂组分协同效应,使用混合溶剂时1,3-丙二醇选择性超过使用单一溶剂,而且混合溶剂的组成对反应性能影响很大.
关键词:
铂
,
氧化钨
,
氧化锆
,
甘油
,
脱羟基
,
1,3-丙二醇
,
溶剂效应
刘龙杰
,
张艳华
,
王爱琴
,
张涛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60425-7
采用蒸发诱导自组装法制备了介孔氧化钨(m-WO3),担载Pt后应用于催化甘油氢解制1,3-丙二醇.结果表明,与商业氧化钨(c-WO3)相比,m-WO3具有高比表面积和易还原的优点,从而使得Pt纳米粒子高度分散于其上.在180℃和5.5 MPa H2下反应12h,Pt/m-WO3催化剂上甘油转化率和1,3-丙二醇的选择性分别为18.0％和39.2％,明显高于Pt/c-WO3催化剂.
关键词:
介孔氧化钨
,
铂
,
甘油
,
氢解
,
1,3-丙二醇
牛磊
,
魏瑞平
,
杨慧
,
李想
,
姜枫
,
肖国民
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(12)60695-0
以USY为载体制备了一系列不同Cu和MgO负载量的酸碱双功能催化剂Cu-MgO/USY用于甘油氢解制丙二醇反应,并采用X射线粉末衍射、透射电镜、傅里叶红外光谱、NH3程序升温脱附等手段对该催化剂进行了表征.结果表明,负载后的USY载体其Y沸石特征峰保持完整,且MgO的加入提高了Cu在载体表面的分散度.在200oC,3.5 MPa H2下反应10 h以及6%催化剂0.2Cu-MgO/USY (0.2 g Cu与1.0 g MgO负载于1.0 g USY上面)用量的条件下,甘油转化率达到83.6%,1,2-丙二醇及1,3-丙二醇的选择性分别为40%和19.4%.
关键词:
甘油氢解
,
甘油
,
1,2-丙二醇
,
1,3-丙二醇
王文聪
,
杜伟
,
刘德华
膜科学与技术
doi:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.01.018
在前期研究的基础上,使用双极膜电渗析系统(简称BMED)脱除1,3-丙二醇(PDO)发酵液中的有机盐和无机盐,脱盐率达到99％o以上时,单批次过程能耗为21.9 (W· h)/L发酵液,PDO回收率为96.1％.在此实验基础上进行了七个批次连续脱盐操作.实验结果表明,BMED受连续脱盐操作影响不大,每个批次PDO回收率在92.7％～96.8％之间;七个批次中,每升发酵液脱盐所需的总能耗从21.7W·h增加到了31.6W·h.此外,本实验中得到的碱室液经浓缩后被用于3L和5L的1,3-丙二醇发酵罐的pH调节,酸室液的主要成分丁二酸也被成功结晶回收.
关键词:
双极膜
,
电渗析
,
1,3-丙二醇
,
脱盐
康宗华
,
王昌禄
高分子材料科学与工程
以癸二酸1,3-丙二醇酯(PPS)预聚物为软段,丁二酸丁二醇酯(PBS)预聚物为硬段,通过直接缩聚方式,合成了一系列聚(丁二酸丁二醇酯癸二酸1,3-丙二醇酯)嵌段共聚物(PBS-PPS).通过红外光谱(IR)、核磁共振(1H-NMR)、差示扫描量热(DSC)、凝胶色谱(GPC)和扫描电镜(SEM)对产物进行了表征,研究了物料配比对共聚物的结晶性、热性能和 降解性的影响.结果表明,合成产物为典型的聚酯结构,随着PPS链段的增加,共聚物的结晶度下降,PBS为68.00％,而PBS-PPS10∶3仅为35.50％;质量损失率增加,PBS在酶解液中10周内质量损失率为27％,而PBS-PPS10∶3为71％;相对分子质量降低程度增大,PBS下降了35％,而PBS-PPS10∶3为81％;共聚物表面形态的破坏程度和酯键的水解程度也有显著提高.
关键词:
聚丁二酸丁二醇酯
,
癸二酸
,
1,3-丙二醇
,
生物降解
龚燕
,
戴玲妹
,
唐宇
,
王晓琳
,
刘德华
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2005.04.005
电渗析法可以有效去除1,3-丙二醇发酵液中存在的有机酸盐,保证下游处理过程的顺序进行.为了选取适于该脱盐过程的离子膜种类,采用4种离子交换膜分别进行了发酵液电渗析实验,通过对脱盐效果的综合评价着重探讨了离子交换膜性能的影响.实验研究表明,对于有机酸盐电渗析脱除过程,阴膜的选取至关重要;当阴、阳膜导电能力较强时,脱盐效果良好.此外,进行了中性溶质在不同离子膜中的模拟扩散实验.在综合比较脱盐效果和中性溶质扩散损失的基础上,获得了针对1,3-丙二醇发酵液电渗析脱盐的较优阴、阳离子膜种类.
关键词:
离子交换膜
,
电渗析
,
1,3-丙二醇
,
脱盐
刘亦武
,
王倩
,
谭井华
,
向贤伟
,
刘跃军
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.增刊(Ⅱ).014
以丁二酸、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇和尿素为原料,采用熔融缩聚法制备低分子量的聚酯酰胺预聚体,以甲苯二异氰酸酯(TDI)作为扩链剂对聚酯酰胺预聚体进行扩链,得到了一系列Mw 为1．0×105~1．7×105的新型可降解丁二酸-1,4-丁二醇-1,3丙二醇-尿素共聚物(聚酯酰胺),并采用流延法制备了聚酯酰胺薄膜.考察了尿素含量对聚酯酰胺热性能、结晶性能、力学性能和降解性能的影响.采用 FT-IR、1 H NMR、GPC、TG、DSC和XRD等对聚酯酰胺进行了表征.结果表明,随着尿素含量的增加,聚酯酰胺的熔点和热稳定性下降.尿素的加入未改变聚酯酰胺中聚酯相的晶型,但破坏了聚酯链段的规整性,使其结晶度降低.随着尿素的加入,聚酯酰胺薄膜的力学性能和降解性能不断提高.
关键词:
可降解
,
聚酯酰胺
,
尿素
,
1,3-丙二醇
,
丁二酸
龚燕
,
唐宇
,
王晓琳
,
余立新
,
刘德华
膜科学与技术
doi:10.3969/j.issn.1007-8924.2004.05.008
发酵法生产1,3-丙二醇时产生的有机酸盐会对1,3-丙二醇产品的后续提取造成很大困难,尝试采用电渗析方法解决这一问题,并考察了操作电压、淡室流速、浓室初始浓度等操作条件对脱盐效果的影响.实验研究表明,电渗析技术可以有效脱除1,3-丙二醇发酵液中存在的有机酸盐,较好地解决1,3-丙二醇后提取中存在的问题,同时由扩散引起的1,3-丙二醇产品损失率不高于6.0%.经絮凝处理后采用该方法连续脱盐100h发现,发酵液中残存的菌体会对离子膜造成一定污染.
关键词:
电渗析
,
1,3-丙二醇
,
发酵
,
脱盐
罗文婷
,
吕元
,
龚磊峰
,
杜虹
,
姜淼
,
丁云杰
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62517-2
甘油是生物柴油的副产物,将其转化为高附加值的化学品,能提高生物柴油产业的经济性.1,3-丙二醇是聚酯和聚氨酯的单体,也用于合成医药和用作有机合成中间体,甘油直接催化氢解反应制1,3-丙二醇极具发展潜力.另外,甘油是生物质转化的重要平台分子之一,与目标产物的分子结构相比较,生物质平台分子通常含有过多的含氧基团,尤其是多余的羟基,通过甘油氢解反应研究多羟基的选择性活化和脱除,可以加深对生物质脱氧规律的认识.因此,研究甘油氢解反应制1,3-丙二醇催化剂和工艺,不仅具有潜在的应用前景,而且具有重要理论价值.然而,目前的甘油氢解催化剂性能还不够高,我们希望通过一些表面改性的方法处理载体硅胶,从而改变金属前驱体与载体表面的作用.因此,本文使用 C1–C4的正构醇处理硅胶载体,其负载的 Ir-Re催化剂上甘油氢解反应转化率从42.7%提高到59.5%,仲羟基脱除收率从21.6%提高到28.3%.研究发现,当处理载体所用正构醇的碳数从1增加到3时,对应催化剂上甘油转化率逐渐增加至最高；但当使用更正丁醇时,对应催化剂上甘油转化率下降.为了探究催化剂活性改变的原因,我们首先采用红外光谱(FT-IR)和氮气物理吸附确定烷氧基基团嫁接到硅胶载体上.程序升温还原结果发现,预处理载体相应的催化剂开始还原温度降低,表明在这些催化剂上形成了颗粒尺寸较小的Ir粒子. X-射线衍射分析发现,在新鲜的和使用后的催化剂上均未检测出Re物种的衍射峰,说明Re高度分散于催化剂表面.吸附吡啶的FT-IR结果表明,未处理和丙醇预处理硅胶负载的催化剂上均没有强酸位,它们的B/L酸比值相近,约为3.3.催化剂的吸附COFT-IR结果表明, CO线性吸附于Ir/SiO2催化剂上的主要吸收峰位置在2084 cm–1；而Re的加入使得该吸收峰红移,表明Ir和ReOx物种之间存在相互作用.透射电镜(TEM)、H2-程序升温脱附和NH3-程序升温脱附结果发现,醇预处理催化剂上具有更多的Ir-ReOx界面,而界面位点的数量与甘油转化率大小一致,表明Ir-ReOx位点可能就是甘油氢解的活性中心.反应后催化剂的TEM结果表明,醇预处理催化剂上的Ir颗粒要小于未处理催化剂的,其中丙醇预处理硅胶负载的催化剂上Ir粒径最小.这是由于醇处理催化剂上存在很多孤立的Si–OH,它们与金属前驱体相互作用有利于形成较小的金属颗粒.这些孤立的Si-OH则是由于表面烷氧基基团的隔离作用所形成的.当处理载体所用正构醇的碳数从1增加到3时,烷氧基的碳链变长,分隔作用越好,阻止金属前驱体聚集的程度越强,因而Ir物种和Re物种的分散度增加.但是当处理醇的碳数增加到4时,形成的表面烷氧基基团可能阻止了Re物种和Ir物种间相互作用,从而使得Ir和Re物种的分散度均降低,相应催化剂活性随之降低.
关键词:
甘油氢解
,
1,3-丙二醇
,
铱
,
铼
,
醇预处理
丁同梅
,
田恒水
,
刘纪昌
,
吴文滨
,
余锦涛
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61053-1|
作为聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的不可替代原料,1,3-丙二醇(1,3-PDO)广泛应用于聚酯、树脂、化妆品、润滑剂和制冷剂等领域.采用丙二酸二乙酯(DEM)一步加氢合成1,3-PDO可避免传统化学工艺中醛类副产物的生成和生物法中产品纯度不高的问题,进而满足下游PTT的品质要求. Cu/SiO2催化剂因铜与载体间的强相互作用以及硅胶的弱酸性有利于催化活性中心的建立而被广泛应用于气相加氢反应,可以选择性地活化C?O键而不活化C?C键.因此,本文将Cu/SiO2催化剂应用于DEM加氢反应,重点考察了焙烧温度对催化剂结构与性能影响的本质原因.
采用蒸氨法制备Cu/SiO2催化剂,将一定量氨水滴加到硝酸铜水溶液中形成铜氨溶液后滴加JN-30硅溶胶,经老化、过滤、洗涤、烘干、焙烧、压片成型后得到40?60目的催化剂.将不同温度(623?1023 K)焙烧的Cu/SiO2催化剂装填入自制连续高压固定床反应器中进行DEM加氢反应,并采用N2物理吸脱附、电感耦合等离子体发射光谱、N2O化学吸附、X射线衍射、傅里叶红外光谱、H2程序升温还原(TPR)、透射电镜及X射线光电子能谱等手段对不同温度焙烧催化剂进行表征.结果表明,在723 K焙烧的催化剂具有最大的比表面积和最均一的孔径分布,其铜组分分散均匀,活性铜表面积最大,焙烧后可以形成最多的页硅酸铜,导致还原后Cu+/Cu0比例较高.在该催化剂作用下,于473 K、2.0 MPa、氢酯摩尔比330和液体空速1.8 h–1条件下, DEM转化率为90.7%,1,3-PDO选择性为32.3%.
焙烧温度对Cu/SiO2催化剂组成、织构、结构、形貌及还原后的价态有较大影响.在焙烧温度为623?1023 K时,低温焙烧有利于生成页硅酸铜,而高温焙烧则有利于形成CuO.在焙烧温度升高的过程中,铜组分形态会发生较大变化,在623?723 K焙烧的催化剂中页硅酸铜含量不断增加；继续升高温度至823 K,页硅酸铜含量减少,但是分散变差,导致铜的比表面积、孔体积和孔径最小；进一步升高温度至923 K,页硅酸铜消失, CuO分散均匀, H2-TPR的还原峰窄且对称；当温度升高到1023 K时,铜晶体迅速长大而较难被还原.
关键词:
铜
,
硅胶
,
丙二酸二乙酯
,
加氢
,
1,3-丙二醇
,
焙烧温度
