潘赛勇
,
郑丽萍
,
聂仁峰
,
夏水鑫
,
陈平
,
侯昭胤
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60450-6
Glycerol carbonate (GC) was synthesized via transesterification of glycerol with dimethyl carbonate under mild conditions over a series of base zeolites. It was found that the NaY zeolite exhibited a higher selectivity for GC (100%) than heterogeneous bases (such as CaO and SrO) or homogeneous catalysts (such as NaOH and K2CO3). Further experiments over different base zeolites disclosed that this trans-esterification reaction depended strongly on catalyst structure. Base zeolites with small pore diameter such as 3A,4A, and NaZSM-5 were inactive, while NaY and Naβwith larger pore diameter exhibited excellent GC yields under mild conditions.
关键词:
glycerol carbonate
,
glycerol
,
dimethyl carbonate
,
zeolite
,
NaY
,
transesterification
夏水鑫
,
郑丽萍
,
聂仁峰
,
陈平
,
楼辉
,
侯昭胤
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60505-6
采用共沉淀法合成了M0.02Cu0.4Mg5.6Al1.98(OH)16CO3 (M=Ru,Re)水滑石前驱体,然后经焙烧和还原制备了铜分散度较高的双功能M-Cu/固体碱催化剂.这些双功能催化剂在粗甘油氢解制备丙二醇反应中表现出了很好的催化活性.表征结果证明,M的加入增强了催化剂表面氢的吸附和活化,进而促进了甘油的转化.
关键词:
水滑石
,
双金属
,
固体碱
,
甘油
,
氢解
,
丙二醇
郑丽萍
,
夏水鑫
,
吕秀阳
,
侯昭胤
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60915-9
生物柴油是一种环保、可再生、使用安全、可替代石化柴油的新型液体燃料,其产量和使用范围正逐年扩大。然而生物柴油生产过程中的主要副产物甘油严重过剩,因此甘油资源化转化和利用已经成为近年研究热点。甘油可以作为一种平台化合物实现向多种高附加值化学品的转化,例如通过催化氢解合成1,2-丙二醇,通过发酵和催化氧化制备二羟基丙酮,通过脱水制备丙烯醛和羟基丙酮,通过酯交换反应生成甘油酯等。其中,以甘油为原料合成的碳酸甘油酯(GC)具有很好的工业应用前景。以碳酸二甲酯(DMC)为原料与甘油进行酯交换合成GC是近年内比较有工业发展潜力的合成路线。前期研究发现,固体碱对该反应具有很好的催化活性,而且随着催化剂碱性增强,甘油转化率明显增加,然而当催化剂(如NaOH, KOH和K2CO3等)碱性过强时,产物选择性明显降低。水滑石类化合物是一种常见的碱性温和的固体催化剂,而且其碱性与结构可以调节,因此我们选择了一种常见水滑石——水铝钙石作为本研究的重点。 ；本文通过共沉淀法制备了一系列不同Ca/Al比(1–6)的Ca-Al水滑石,并以此作为前驱体制备了新型的固体碱催化剂。 XRD结果表明,当Ca/Al比为1–6时,所有样品都出现了明显的水滑石特征衍射峰,但当铝含量过高时会出现氢氧化铝杂相。 SEM结果发现,当Ca/Al =2–4时,样品中水滑石的结晶度高,有较完整的水滑石晶片, Ca/Al =6的样品中水滑石晶片较小, Ca/Al =1的样品中有明显的无定形氧化铝杂相。 TG-DSC结果表明, Ca/Al =2的样品除了几个与水滑石相关的特征失重峰以外,在786oC还检测到明显的热吸收峰,说明此时钙铝石已经发生分解,生成了单独的Ca12Al14O33晶相和氧化钙,这与SEM结果一致。这些水滑石经焙烧后用于温和条件下催化甘油与DMC酯交换生成GC的反应,发现上述催化剂对该反应具有很高的催化活性和目的产物选择性。当DMC与甘油的摩尔比为3时,70oC反应3 h后,甘油转化率达到93%, GC选择性高于97%。表征结果显示,甘油转化率主要取决于焙烧后Ca-Al催化剂中强碱性中心数量。其中经800oC焙烧后Ca/Al =2的样品中强碱性中心数量最多,因而表现出最高的催化活性。焙烧后催化剂中形成的Ca12Al14O33晶相在多次重复使用后仍可以稳定存在,但是表面CaO易流失,可能会降低催化剂的重复使用活性。
关键词:
甘油
,
碳酸二甲酯
,
酯交换
,
碳酸甘油酯
,
钙铝水滑石
