镍铝合金催化油酸甲酯加氢饱和的热力学和动力学分析

采用Benson和Constantinous-Gani基团贡献法及对应状态法估算油酸甲酯和硬脂酸甲酯的热力学基础数据,分析油酸甲酯中C=C加氢饱和的热力学参数。同时,在消除传质影响的条件下测定Ni-Al合金催化油酸甲酯加氢饱和的动力学数据,计算反应的表观活化能并建立了相应的动力学方程。结果表明:油酸甲酯加氢饱和制备硬脂酸甲酯为放热反应;在433~463 K温度区间内,反应的标准摩尔反应焓约为-104.5 kJ/mol,且反应的平衡常数大于10~5;Ni-Al合金在温度433~463 K催化油酸甲酯加氢饱和的反应速率可以表示为r=5.03×10~(-4)e~(-5 236/T)c1.14p1.31,表观活化能为43.53 k J/mol。     

L-天冬氨酸离子液体催化油酸酯化反应合成油酸甲酯的研究

以L-天冬氨酸为原料,采用一步合成法制备了酸性离子液体[Asp]HSO_4,并用其催化油酸进行酯化反应合成油酸甲酯。考察了离子液体[Asp]HSO_4用量、醇酸物质的量比、反应温度和反应时间对油酸酯化反应的影响,同时考察了该离子液体的重复使用性能。结果表明:离子液体[Asp]HSO_4催化油酸酯化的最适条件为催化剂[Asp]HSO_4用量为油酸质量的20%、醇酸物质的量比7∶1、反应温度(85±2)℃、反应时间24 h,在此条件下酯化率可达97. 72%。反应结束后离子液体与酯化产物容易分离,离子液体[Asp]HSO_4重复使用4次,酯化率为96. 93%,仍有较高的催化活性。     

鼠尾草酸抑制油酸甲酯热氧化反应作用研究

食用油热加工过程中油脂氧化劣变对人体健康存在影响,有效控制油脂氧化劣变,对提升食品安全水平具有重要意义。针对鼠尾草酸如何有效抑制油酸甲酯热氧化反应这一问题,利用国标法、液相色谱、电子顺磁共振分析鼠尾草酸对油酸甲酯热氧化反应的抑制作用。结果表明,加入抗氧化剂能够显著降低油酸甲酯主要特性指标游离脂肪酸、酸价、过氧化值、p-茴香胺值、总氧化值和抑制主要醛类羰基化合物和自由基的产生。鼠尾草酸对油酸甲酯FFA、AV和自由基的抑制作用效果略好于TBHQ,而在POV、PAV、TOTOX和醛类羰基化合物方面稍逊于TBHQ。电子顺磁共振分析表明鼠尾草酸比TBHQ对油酸甲酯中自由基含量的抑制效果更为明显。研究表明加入抗氧化剂可以提高油酸甲酯的热氧化稳定性,其作用效果可与TBHQ媲美。     

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%。     

改性二氧化硅固载磷钨酸催化合成油酸甲酯的研究

以用硅烷偶联剂（KH550）改性的活性SiO2作为载体,制得负载型的磷钨酸催化剂（HPW/KH-SiO2）,对催化剂进行傅里叶红外（FTIR）、扫描电镜（SEM）表征;考察了以油酸和甲醇为原料合成油酸甲酯,以及反应条件对酯化反应的影响。结果表明,HPW/KH-SiO2具有较好的催化活性和稳定性,酯化反应的最佳条件为HPW/KH-SiO2-0.20作为催化剂,催化剂用量5%（wt）,催化剂活化温度180℃,反应温度80℃,醇酸物质的量比为8∶1,催化反应时间8h,酯化率达到83%。      

改性二氧化硅固载磷钨酸催化合成油酸甲酯的研究

以用硅烷偶联剂(KH550)改性的活性SiO2作为载体,制得负载型的磷钨酸催化剂(HPW/KH-SiO2),对催化剂进行傅里叶红外(FTIR)、扫描电镜(SEM)表征;考察了以油酸和甲醇为原料合成油酸甲酯,以及反应条件对酯化反应的影响.结果表明,HPW/KH-SiO2具有较好的催化活性和稳定性,酯化反应的最佳条件为HPW/KH-SiO2-0.20作为催化剂,催化荆用量5%(wt),催化荆活化温度180℃,反应温度80℃,醇酸物质的量比为8:1,催化反应时间8h,酯化率达到83%.     

基于气相色谱法的油酸甲酯和亚油酸甲酯热氧化降解特性研究

利用气相色谱法分别测定油酸甲酯和亚油酸甲酯在不同温度下的氧化曲线,同时采用微分法和积分法对热氧化降解反应方程的参数进行了计算,进而确定了反映油酸甲酯和亚油酸甲酯热氧化降解历程的宏观反应动力学方程。微分法动力学分析结果表明:油酸甲酯热氧化降解反应的平均反应级数为1.37,活化能为5.48 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=7.06exp(-5.48/RT)c1.37A;亚油酸甲酯热氧化降解反应的平均反应级数为2.49,活化能为392.73 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=1.13×1047exp(-392.73/RT)c2.49A。积分法动力学分析结果表明:当反应级数n=1时,油酸甲酯热氧化降解反应的活化能为27.68 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=1 690.55exp(-27.68/RT)cA,亚油酸甲酯热氧化降解反应的活化能为107.04 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=2.20×1013exp(-107.04/RT)cA;当反应级数n≠1时,油酸甲酯热氧化降解反应的平均反应级数为1.45,活化能为31.29 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=369.19exp(-31.29/RT)c1.45A,亚油酸甲酯热氧化降解反应的平均反应级数为1.60,活化能为108.90 k J/mol,反应动力学模型为rA=-dcA/dt=9.27×1013exp(-108.90/RT)c1.60A。积分法得到的活化能数值更为接近,因此更适合研究油酸甲酯和亚油酸甲酯的热氧化降解反应动力学。     

磷钼钒杂多酸的制备及其催化合成油酸甲酯

采用二水钼酸钠、十二水磷酸氢二钠和偏钒酸钠为原料,制备了磷钼钒杂多酸(H4PMo11VO40)催化剂。利用紫外可见吸收光谱、红外光谱和热重分析方法对H4PMo11VO40的化学结构和化学热稳定性进行了表征,并将H4PMo11VO40作为催化剂用于油酸与甲醇的酯化反应中。结果表明:H4PMo11VO40红外谱图含有明显P—O键、Mo—O键和Mo—O—Mo桥键特征吸收峰;该杂多酸在308 nm处有明显紫外吸收峰;该杂多酸热稳定性在209℃以上。在酸醇摩尔比1∶6、反应时间7 h、催化剂用量为油酸质量9%的条件下,油酸酯化率为90.7%;H4PMo11VO40催化剂循环使用5次后,油酸酯化率仍在85%以上。因此,该磷钼钒杂多酸可循环使用,且易与产物分离。     

尿素包合法制备高纯度油酸甲酯的研究

将油茶籽油甲酯化后得到油籽脂肪酸甲酯,再对油茶籽脂肪酸甲酯进行尿素包合,使其中的油酸甲酯含量得到提高。为了进一步提高油酸甲酯的纯度,进行了2次尿素包合优化。试验结果表明:在尿素用量与第2次尿素包合原料的质量比2.75:1、结晶温度0℃、结晶时间12 h、包合搅拌速度650 r/min、包合搅拌时间2 h的条件下进行尿素包合,效果最佳。通过气相色谱对包合后的脂肪酸甲酯产品进行分析,表明油酸甲酯的纯度由78.98%提高到93.53%。     

催化加氢制备乳糖醇条件的优化

以乳糖为原料,在催化剂作用下通过高温高压还原加氢制备乳糖醇。在此基础上对试验条件进行优化,得到最佳工艺条件为:乳糖浓度40%,催化剂加量为5%,初始p H7.5,反应温度125℃,反应压力10.0 MPa,反应时间2.5 h时,在此条件下,乳糖醇含量达到96.86%。     

Pd／C催化剂的表征及其制备条件对脂肪腈加氢催化的影响

通过浸渍法制备了负载型钯炭催化剂并用于脂肪腈加氢催化制备单烷基二甲基叔胺，并使用N2-吸附、透射电子显微镜、X射线衍射等测试手段对催化剂进行物性表征，而且用气相色谱对叔胺产品进行定性定量分析。通过制备条件的优化，选定了pH值为7．90、浸渍时间15h，并且在反应温度120℃、反应时间5h、二甲胺间歇式进料的反应条件下，叔胺含量可以高达98．6％，说明浸渍法制备的钯炭催化剂，作为脂肪腈加氢催化制备叔胺的催化剂，其活性较高。     

Brφnsted酸性离子液体催化合成油酸甲酯的研究

合成并表征了N-甲基-2-吡咯烷酮硫酸氢盐([Hnmp]HSO4)、N-甲基咪唑硫酸氢盐([Hmim]HSO4) 2种阴离子Brφnsted酸性离子液体,考察了这2种离子液体在催化油酸和甲醇酯化反应中的催化活性.结果表明,离子液体的催化活性与其酸性密切相关;当离子液体[Hnmp]HSO4用量为油酸质量的5%,n(甲醇):n(油酸)为1.5:1,反应温度75 ℃,反应时间3 h时,酯化率可达98%以上.反应结束后离子液体与酯化产物成两相,而且离子液体[Hnmp]HSO4重复使用5次,仍有较高的催化活性.     

尿素包合法分离油酸甲酯顺反异构体的研究

以顺反混合的油酸甲酯异构体为原料,采用尿素包合法对其顺、反式异构体进行分离.分别考察了油酸甲酯、尿素与甲醇质量比,包合温度,降温速率,包合时间等因素对分离效果的影响.确定最优分离条件为:油酸甲酯、尿素和甲醇质量比1:2:10,包合温度30℃,降温速率30℃/h,包合时间5 h.在此条件下,顺式油酸甲酯纯度可达到96.52%,回收率为47.99%,同时顺式油酸甲酯产品中不含反式油酸甲酯.     

Pd/C催化剂的表征及其制备条件对脂肪腈加氢催化的影响

通过浸渍法制备了负载型钯炭催化剂并用于脂肪腈加氢催化制备单烷基二甲基叔胺,并使用N2-吸附、透射电子显微镜、X射线衍射等测试手段对催化剂进行物性表征,而且用气相色谱对叔胺产品进行定性定量分析.通过制备条件的优化,选定了pH值为 7.90、浸渍时间15h,并且在反应温度120℃、反应时间5h、二甲胺间歇式进料的反应条件下,叔胺含量可以高达98.6%,说明浸渍法制备的钯炭催化剂,作为脂肪腈加氢催化制备叔胺的催化剂,其活性较高.     

纳米金强化微波耦合脂肪酶催化油酸淀粉酯合成的研究

以预处理玉米淀粉和油酸为底物,纳米金固定后的南极假丝酵母脂肪酶（CAL@AuNPs）为催化剂,实现油酸淀粉酯的绿色高效制备。以油酸转化率为指标进行CAL@AuNPs制备条件的优化,取代度为指标探究游离酶、商品化固定化酶及纳米金固定化脂肪酶在微波辅助条件下的催化效率。结果表明,在40℃的条件下添加4 mL纳米金（14 nm）为载体对CAL固定6 h后,获得的CAL@AuNPs催化能力最强。在微波功率400 W,温度35℃的条件下CAL@AuNPs催化10 mL油酸和2 g淀粉反应40 min后,可以制得取代度最高为0.0259的油酸淀粉酯。与游离酶和商品化固定化酶相比,在微波辅助下,CAL@AuNPs催化能力强,能够有效缩短反应时间、提高产物取代度。     

Pd/C催化下碱木质素的高压加氢反应

为了提高碱木质素的反应活性,探讨了高压条件下,以Pd/C为催化剂,氢气对碱木质素的加氢反应。研究结果表明:在催化剂的负载量3%、用量10%,温度100℃,时间4 h,氢气压力3 MPa的条件下,反应后碱木质素的总羟基、醇羟基和酚羟基含量分别为15.69%、11.45%、4.24%,较反应前分别提高了158.1%、310.4%、28.9%。1H-NMR分析显示,代表羰基和羧基的质子吸收减少,而代表酚羟基和醇羟基的质子吸收增加。GPC分析表明,碱木质素结构单元间的缩合减少,质均分子质量和数均分子质量在反应后都有所下降,碱木质素的多分散性增大。元素分析显示,C和H的含量在反应后都有所增加,而O含量降低,表明碱木质素发生了还原反应。     

超细Ni粉催化剂制备及对油酸加氢条件的研究

用化学还原法制备超细镍粉，用扫描电镜对样品的微观结构进行了表征。以超细镍粉作为加氢催化剂，在高压反应釜中考察反应压力、温度、时间、催化剂用量等条件对油酸氢化效果的影响。结果显示，随着反应压力、温度的增加，加氢效果增强；而催化剂用量、反应时间对加氢效果影响较小。     

碳载钯催化剂催化棕榈油连续化加氢反应研究

采用盐酸预处理活性炭,制备了适用于固定床反应器的颗粒状碳载钯催化剂。通过比表面积及孔结构、X射线衍射和透射电子显微镜分析表征手段,考察碳载钯催化剂在棕榈油连续化加氢反应体系中的催化性能。结果表明:碳载钯催化剂分散度高,粒径分布均匀,在棕榈油加氢反应中表现出了良好地催化CC加氢性能,在反应温度210℃、反应压力2.0 MPa和液时空速35 h-1条件下,氢化棕榈油碘值(I)可降至0.2 g/100 g以下;碳载钯催化剂还表现出较好的催化稳定性,在测试的100 h内没有明显失活迹象。     

二氧化硅接枝黑荆树单宁负载钯纳米催化剂的制备及其催化加氢性能

以二氧化硅接枝黑荆树单宁为载体,制备了新型负载型钯纳米催化剂[SiO2-BT%-Pd(0)],并研究了该催化剂在不同反应条件下对丙烯醇液相加氢的催化活性及选择性.结果表明,SiO2-BT%-Pd(0)催化剂对丙烯醇催化加氢反应具有较高的催化活性和选择性.当以甲醇为溶剂,在温度为20℃和H2压力为1.0 MPa时,SiO<2,>-BT<0.08>-Pd(0)催化剂对丙烯醇的催化转化频率(TOF)为4703.7 mol·mol-1·h-1,对目标产物正丙醇的选择性高达92.1%.催化剂重复使用5次后,催化活性和选择性无明显降低.     

基于气相色谱法的油酸甲酯对正十六烷热氧化性能影响研究

利用气相色谱法分别测定加入油酸甲酯和抗氧剂T203的正十六烷在100～130℃和通入过量空气条件下的氧化曲线,同时采用微分法和积分法对热氧化反应动力学参数以及表观活化能进行计算。结果表明:加入油酸甲酯后,正十六烷反应级数变小,反应常数变大;油酸甲酯的加入会使正十六烷的表观活化能有所升高,抗氧剂T203能显著提高正十六烷的表观活化能,但对于加入了油酸甲酯的正十六烷,T203的效果不大。