Co-La-B非晶態(tài)合金催化劑制備及其催化乳酸乙酯液相加氫合成1,2-丙二醇性能.pdf

1、1,2-丙二醇(1,2-PDO)是一種應(yīng)用廣泛的化學(xué)產(chǎn)品，能夠用于醫(yī)藥、化妝品和食品生產(chǎn)中。例如，可以作為不飽和聚酯樹脂的溶劑、聚醚類的前驅(qū)體、食品加工過程的溶劑和防凍劑、護(hù)膚產(chǎn)品中的柔軟劑，以及除冰液和藥丸賦形劑等。傳統(tǒng)的1,2-丙二醇生產(chǎn)方式主要是通過化石原料丙烯的氧化水合作用，這個(gè)過程包括氫過氧化過程以及次氯酸的氯代乙醇過程。然而，隨著化石原料的價(jià)格上漲和溫室效應(yīng)嚴(yán)重導(dǎo)致全球變暖的影響，以生物質(zhì)資源派生的平臺分子作為生產(chǎn)原料獲得越

2、來越多的社會關(guān)注。
　　乳酸(LA)，又稱2-羥基丙酸，主要通過碳水化合物發(fā)酵生成，如葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、乳糖等。并且現(xiàn)代的膜分離和提純技術(shù)，特別是微(超)濾和電滲析的出現(xiàn)不僅使低成本生產(chǎn)乳酸變成了現(xiàn)實(shí)，而且避免了傳統(tǒng)的生產(chǎn)乳酸過程相關(guān)的環(huán)境問題，因而乳酸快速增長的年產(chǎn)量使之成為一種高發(fā)展?jié)摿Φ纳镔|(zhì)平臺分子。所以，乳酸或乳酸酯直接加氫生產(chǎn)1,2-丙二醇成了可以替代石油基原料的生產(chǎn)過程的綠色環(huán)保路線。由于酸的羰基活性比相應(yīng)的酯低

3、而且酸還與生成的醇發(fā)生副反應(yīng)生成其他酯類化合物，所以乳酸乙酯加氫生產(chǎn)1,2-丙二醇更具發(fā)展前景。
　　本文通過NaBH4化學(xué)還原方法制備了摻雜一系列金屬助劑(La、Ni、W、Mo、Cu、Fe、Zn)改性的Co-B非晶態(tài)合金催化劑，考察了不同摻雜量的助劑La對Co-B催化劑催化乳酸乙酯選擇性加氫生產(chǎn)1,2-丙二醇的催化性能的影響，并采用XRD、TEM、DSC、BET、ICP、XPS、H2-TPD等對催化劑樣品進(jìn)行了表征。
　　

4、結(jié)果表明，Co-La-B非晶態(tài)催化劑中，活性組分Co以元素態(tài)和氧化態(tài)兩種形式存在，非晶態(tài)合金中存在B向Co的電子轉(zhuǎn)移；富電子的Co用于活化氫。助劑La僅以氧化態(tài)形式存在，La3+不僅促進(jìn)了B向Co的電子轉(zhuǎn)移，且有助于活化乳酸乙酯中的C=O，使之更易于吸附活化的H。摻雜適量的助劑La可以顯著減小催化劑粒徑，提高催化劑顆粒的分散度及其熱穩(wěn)定性。0.5％Co-La-B存在更均勻的Co活性位，增加了乳酸乙酯與催化劑表面活性組分Co的接觸機(jī)會。活