氨基酸离子液体在油酸甲酯合成中的应用研究

以脯氨酸和硫酸为原料,通过一步法,合成了一种酸性氨基酸离子液体Pro HSO4,以油酸和甲醇酯化制备油酸甲酯为探针反应,考察了其对制备油酸甲酯酯化反应的催化效果。考察了反应温度、反应时间、醇酸比和氨基酸离子液体用量对酯化率的影响,结果表明,当醇酸比n(甲醇)∶n(油酸)=2∶1,反应温度T=75℃,反应时间t=6 h,氨基酸离子液体用量为油酸质量的8%时,酯化率可达93.2%,离子液体循环使用6次后,酯化率依然高于90%。     

乳酸酯化最适工艺研究

采用中心组合旋转设计,对精馏法合成乳酸乙酯工艺条件进行试验优化,并通过等高线上的预测值进行了实验验证.结果表明:乙醇与乳酸的摩尔比是影响酯化率的显著因素,乙醇与乳酸的摩尔比(醇酸比)和环己烷与乳酸的摩尔比(带酸比)的交互作用、乙醇与乳酸的摩尔比和加热温度的交互作用对酯化率影响较显著.实验值与模型值的相关系数为0.988.得出最佳工艺条件为醇酸比4∶1,带酸比0.8∶1,催化剂用量2%,反应时间3h,加热温度110℃,该条件下乳酸酯化率可达到94%以上.     

H9P2W15V3/C催化绿色合成对羟基苯甲酸丁酯

以活性碳为载体,通过浸渍法制备了H9P2W15V3/C催化剂,对催化剂进行Uv-Vis、FT-IR表征。以对羟基苯甲酸丁酯的合成反应为探针,考察了催化剂的催化性能。研究了磷钨钒杂多酸负载量、催化剂用量、醇酸比、反应时间和反应温度对反应的影响。通过单因素实验和正交实验确定了反应的最佳条件:杂多酸负载量为30%,催化剂用量8.7%(按反应体系总质量计算),醇酸摩尔比2∶1,反应时间3h,反应温度125℃,酯化率可达91.30%。催化重复使用5次,酯化率仍可达76.42%。     

对甲苯磺酸铜催化合成丙酸乙酯

研究了对甲苯磺酸铜催化丙酸与乙醇的酯化反应，考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间对酯化率的影响。实验结果表明，其较优条件为：丙酸0．1mol，醇酸摩尔比1．5：1，催化剂用量1．8mol％（基于丙酸的摩尔百分数），回流温度下反应2．0h，在此条件下酯化率可达93．6％。反应结束后对甲苯磺酸铜经过简单的相分离就可重复使用，无需再生，兼有均相和多相催化剂的优点。     

高酸值油酯化反应的研究

以高酸值棕榈油和麻疯果油为原料,初步研究了不同酸值原料油在不同甲醇用量条件下的硫酸催化酯化情况及甲醇与原料油中游离脂肪酸摩尔比值(醇酸比值)对酯化反应的影响。结果表明:醇酸比值影响反应的主要原因是整个酯化反应受传质扩散影响明显,催化酯化过程中甲醇的最佳用量取决于原料油酸值的大小,其与酸值大小的关系为y=3.488x0.174(y为甲醇与游离脂肪酸的摩尔比值,x为原料油酸值)。     

超临界甲醇酯化单酸制备生物柴油的研究

考察了超临界甲醇中单酸酯化反应时间、温度、压力及醇酸摩尔比对单酸转化率的影响,研究了反应过程中的化学反应动力学规律。实验结果表明,单酸酯化反应的最佳温度300℃,反应压力15MPa,反应时间2h,醇酸摩尔比4：1。在最佳反应条件下,反应转化率超过95％。     

菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应工艺条件研究

以菜籽油在亚临界水解反应中制取的脂肪酸为原料,研究菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中的酯化反应工艺条件及动力学模型。通过单因素试验考察了反应温度、醇酸体积比、反应压力、反应时间对酯化转化率的影响,并采用超高效液相色谱法分析油酸甲酯含量的变化情况。试验结果表明菜籽油脂肪酸在超临界甲醇中酯化反应的最佳工艺条件为:反应温度270℃,反应时间40 min,反应压力25 MPa,醇酸体积比2∶1。在最佳工艺条件下菜籽油脂肪酸酯化转化率超过了98%,动力学模型为-dCA/dt=62.98e-20.14/RTC1.8A。     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

金属氧化物催化棕榈酸制备生物柴油工艺及其动力学研究

采用溶胶-凝胶法制备系列大表面金属氧化物,并以其为催化剂催化棕榈酸与甲醇反应制备生物柴油棕榈酸甲酯,同时考察了催化剂种类、醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对酯化反应的影响。研究结果表明,金属氧化物CeFeTiO催化剂表现出最好的催化酯化活性,强酸性及大的比表面积是其具有高活性的原因;以CeFeTiO为催化剂,利用响应面分析法优化所得棕榈酸甲酯的产率为93.2%,结果与模型预测值基本相符。优化条件下,合成棕榈酸甲酯反应的活化能为22.18 kJ/mol,反应级数为1.54,动力学方程为： 。     

全酶法制备甘油二酯的研究（Ⅱ）——脂肪酸酶法酯化反应的工艺优化

通过对酶催化部分水解反应和酶催化酯化反应的有效整合,提出了全酶法制备甘油二酯的工艺,主要就工艺中的脂肪酸酶法酯化反应进行了研究.以油脂部分水解反应所得到的脂肪酸为底物,探讨了反应形式、底物配比、反应体系温度、进料流速等因素对反应的影响,并对酯化反应产物进行分子蒸馏提纯.较优的反应条件为:脂肪酶Lipozyme RM IM,采用填充床酶反应器连续酯化的反应形式,脂肪酸与甘油的摩尔比为1:1,进料流速1.5 mL/min,反应温度60℃,此时脂肪酸转化率达到76.2%,产物经过分子蒸馏提纯后,可以获得含量达到92.2%的甘油二酯产品.填充床酶反应器连续运行10 d后,Lipozyme RM IM的催化活力仍能保持在80%以上.     

PW_(12)/SnO_2催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯

用SnO2固载磷钨杂多酸(PW12/SnO2)催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯,研究了醇酸摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间等因素对酯化率的影响。实验结果表明:PW12/SnO2是合成α-亚麻酸植物甾醇酯的优良催化剂,在植物甾醇与α-亚麻酸摩尔比为1∶3,催化剂用量为(占总反应物料的质量分数)0.6%,温度50℃,反应时间5 h条件下,植物甾醇的酯化率为85.92%,所得产品α-亚麻酸植物甾醇酯的纯度为91.7%。     

高压脉冲电场对不同乳酸乙醇反应体系的影响

研究不同处理时间、醇酸比条件下脉冲电场(PEF)处理对乳酸和乙醇酯化反应的影响,并分析PEF处理高电导率反应体系的热效应和非热PEF效应。结果表明,同一场强、反应温度、反应时间条件下,随着流速的逐渐增大,单次PEF处理时间缩短,乳酸乙酯的生成量逐渐减少。同一电导率条件下,PEF处理醇酸比由物质的量的比0.5:1增大至2:1的4个反应体系中,随着醇酸比的增大,乳酸乙酯的生成量也逐渐增加。反应10h内,PEF处理高电导率反应体系对反应的促进效果中非热效应促进效果最高可达总反应效果的69.4%。     

甘油酯化反应动力学研究

甘油酯化是高酸值油脂降酸值的有效方法,可用于生物柴油的制备。采用大豆油与油酸的混合物为模型化合物,考察了反应温度对甘油酯化产物分布的影响,建立了甘油酯化二级反应动力学模型,并关联出相关反应的动力学参数速率常数k和反应活化能Ea;通过该模型预测了反应温度、甘油与游离脂肪酸摩尔比和原料油酸值对降酸效果的影响。结果表明:模型值与实验值有较好的一致性;降酸反应对反应温度有较高的依赖性,反应温度越高、甘油与游离脂肪酸摩尔比越大及原料油初始酸值越高,降酸速率越快,降酸反应越彻底。研究结果将有助于揭示甘油酯化反应机理,为甘油酯化反应器的设计提供依据。     

稀土复合固体超强酸SO_4~(2-)/ZrO_2-CeO_2催化合成食用香料乳酸乙酯的研究

研究了以稀土复合固体超强酸SO_4~(2-)-/ZrO_2-CeO_2作催化剂,乳酸和乙醇为原料合成食用香料乳酸乙酯。通过正交实验考察了影响酯化反应的主要因素,确定的最佳合成条件为:乳酸用量为0.1 mol时,乙醇与乳酸物质的量之比为3.0:1,催化剂用量为乳酸质量的2.5%,回流反应3.0 h,带水剂环已烷20 mL/0.1 mol乳酸条件下,酯化率可达90.3%。且该催化剂具有良好的重复性和再生性。     

偏甘油酯脂肪酶Lipase G50催化酯化法制备甘油二酯

利用偏甘油酯脂肪酶Lipase G50催化甘油和脂肪酸酯化反应合成甘油二酯.探讨了酶加量、底物摩尔比、反应温度及加水量对酯化反应的影响.结果表明最佳反应条件为:脂肪酶Lipase G50加量为350 U/g,甘油和脂肪酸的摩尔比5∶1,加水量为底物总质量的5％,反应温度30℃,反应时间24h.在最佳反应条件下脂肪酸的酯化率为75.02％,甘油二酯的含量达到44.74％,产物中没有甘油三酯生成.     

双有机溶剂中黑曲霉脂肪酶催化阿魏酸的酯化反应

在双有机溶剂体系中,用黑曲霉脂肪酶催化合成阿魏酸油醇酯,考察酶浓度、温度和底物摩尔比等因素对酯化反应的影响。结果表明:在异辛烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.39 mg/mL和油醇浓度为4.3 mg/mL,脂肪酶浓度为0.2 g/mL时,转化率为97.6%;而在环己烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.49 mg/mL和油醇浓度为5.37 mg/mL,脂肪酶浓度为0.25 g/mL时,转化率为91.0%。     

MLM型结构脂的酶法合成及其理化性质分析

以醇解反应制得单甘酯和辛酸为底物,1,3-特异性固定化脂肪酶为催化用酶,在单因素试验的基础上,通过正交试验获得酯化反应制备MLM型结构脂质的最适条件：Lipozyme RM IM酶加入量9%(以底物质量计)、反应时间14h、反应温度40℃、单甘酯与辛酸(底物)物质的量比1:6;该条件下辛酸插入率达60.48%,其中92.84%的辛酸分布在甘油结构的1,3位上。经二级分子蒸馏纯化后得到的MLM型结构脂质,辛酸插入率达到73.34%;对其进行理化指标检测分析表明,该产品最低可达国家四级菜籽油的标准。     

Simultaneous saccharification and fermentation of furfural residues by mixed cultures of lactic acid bacteria and yeast to produce lactic acid and ethanol

In a cellulosic ethanol production system, yeasts cannot be reused, and it is difficult to avoid the formation of lactic acid. A novel mixed fermentation system based on water-rinsed furfural residue was designed to produce lactic acid and ethanol simultaneously by yeast and lactic acid bacteria. The fermentation broth can be used for the production of lactic acid, ethanol, or ethyl lactate, which is a very suitable alternative green solvent. Simultaneous saccharification and fermentation by mixed cultures of lactic acid bacteria and yeast (MSSF) in different conditions were carried out. Acid/alcohol molar ratios (molar ratio of lactic acid to ethanol) were investigated to determine the effects of temperature, substrate concentration, and mass rate of yeast to lactic acid bacterial cells on MSSF. Cellulose conversion rate was also calculated to evaluate the effectiveness of MSSF. The cellulose conversion rate of MSSF was higher than those of ethanol simultaneous saccharification and fermentation and lactic acid simultaneous saccharification and fermentation. The cellulose conversion rate increased with increasing substrate concentration, while the acid/alcohol molar ratio decreased with increasing substrate concentration. These results indicate that yeast cells could provide nutrients for lactic acid bacteria. MSSF at 38 °C is also apt to obtain a low acid/alcohol molar ratio. A 1:1 lactic acid/alcohol molar ratio will be obtained at a fluctuating temperature (38 °C between 0 and 54 h, 42 °C after 54 h) and a substrate concentration of 9%, while keeping a high cellulose conversion rate and final lactic acid concentration. A probable bottleneck for MSSF and its potential solution are also proposed in this paper.     

高乳酸乙酯酯化液的制备及其在调味酒生产中的应用

该研究利用筛选自老白干酒醅中的一株高产乳酸干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）发酵制得乳酸发酵液,通过南极假丝酵母（Candida antarctic）脂肪酶B催化乳酸发酵液与酒尾合成乳酸乙酯,并通过单因素试验和正交试验对其催化工艺进行优化,最后通过蒸馏浓缩得到乳酸乙酯调味酒。结果表明,乳酸乙酯合成最佳催化工艺为：酒精度40%vol的酒尾与乳酸发酵液体积比1∶1,pH值3.0,酯化酶添加量0.5%,反应温度30 ℃,反应时间21 d。在此最优催化工艺下,酯化液中乳酸乙酯含量达12.05 g/L。将其浓缩后得到乳酸乙酯含量为17.62 g/L的调味酒（酒精度45%vol）,其清澈透明,酯香突出,适用于勾调冬季或机械化生产中乳酸乙酯含量偏低的基酒,增加酯含量,提升酒的品质。     

二氧化硅-硫酸氢钾固体酸催化制备生物柴油

采用溶胶-凝胶法制备KHSO4.SiO2固体酸催化剂,将其应用于催化油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,考察了催化剂焙烧温度、KHSO4负载量、甲醇与油酸物质的量比、催化剂用量、反应时间及催化剂使用次数对生物柴油转化率的影响。结果表明,固体酸催化剂KHSO4.SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,最佳反应条件:催化剂焙烧温度为200℃,KHSO4负载量为20%,甲醇与油酸物质的量比为12∶1,催化剂用量占油酸质量的10%,反应时间5 h,生物柴油转化率可达95.58%。固体酸催化剂KHSO4.SiO2可重复使用4次,催化活性良好。