1,2丙二醇选择性氧化合成乳酸催化剂研究

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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。
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