甘油催化轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展2目錄背景方法參考文獻(xiàn)展望目錄背景方法參考文獻(xiàn)展望5孔隙有能食品、飲料、醫(yī)藥、樹脂和煙草等使用甘油的傳統(tǒng)市場(chǎng)需求已基本飽和。因此，如何有效利用大量過(guò)剩的廉價(jià)甘油已成為迫切需要解決的問(wèn)題。目前，生物源甘油的化學(xué)轉(zhuǎn)化應(yīng)用已成為研究的熱點(diǎn)，其中尤以甘油的催化化學(xué)轉(zhuǎn)化代替石油原料生產(chǎn)不同化工產(chǎn)品的研究已取得不少成果。背景(1)甘油的三個(gè)羥基化學(xué)活性非常接近，使其選擇性反應(yīng)不敏感(2)高親水性，難以與有機(jī)物反應(yīng)(3)高粘度6背景目錄背景方法參考文獻(xiàn)展望甘油氧化轉(zhuǎn)化方法8

甘油氧化反應(yīng)路徑較為復(fù)雜，但能得到各種產(chǎn)物如二羥基丙酮(DHA)、甘油酸(GLYAC)、羥基丙酮酸(HYPAC)、丙酮二酸(MESAC)、丙醇二酸(TARAC)等。近年來(lái),報(bào)道甘油的化學(xué)催化選擇氧化的催化劑有:負(fù)載型金屬及其改性催化劑(Bi、Pd、Pt、Au、Ce)、微孔沸石材料如TS-1、介孔Ti-MCM-41等。主要采用空氣、分子氧或雙氧水作為氧化劑的液相反應(yīng)。Au催化劑機(jī)理轉(zhuǎn)化方法10首先將甘油氧化為甘油酸鹽,然后甘油酸鹽在催化劑的作用下進(jìn)一步氧化為甘油醛或二羥基丙酮(DHA)等中間產(chǎn)物。雖然反應(yīng)是在堿性溶液中進(jìn)行,但是由于醛或酮的脫羧作用,產(chǎn)物中仍有乳酸(44%)、醋酸(12%)、甘油酸(16%)等酸類物質(zhì)出現(xiàn)。一系列的實(shí)驗(yàn)似乎表明在負(fù)載型Au的催化作用下,DHA氧化為甘油酸的過(guò)程是一個(gè)表面催化過(guò)程。反應(yīng)中OH-有利于甘油的去質(zhì)子化,進(jìn)而提高了甘油酸的選擇性,OH-在Au催化氧化甘油的反應(yīng)中可以提高甘油分子的反應(yīng)活性,促進(jìn)有機(jī)分子的表面氧化。甘油酯化轉(zhuǎn)化方法12羧酸甘油酯是一類重要的化工產(chǎn)品,廣泛用于香料、塑料和粘合劑等工業(yè)生產(chǎn)中,其中三醋酸甘油酯是很重要的有機(jī)合成原料,還可為卷煙過(guò)濾嘴提供良好的彈性、透氣性和合適的硬度。還可作為汽油添加劑以減小空氣中的排鉛量、家用漂白劑、印染工業(yè)中醋酸纖維素的泡脹劑和穩(wěn)定劑等.

合成方法酸催化合成法強(qiáng)酸性離子交換樹脂催化合成法雜多酸催化合成法甘油酯化轉(zhuǎn)化方法142.強(qiáng)酸性離子交換樹脂催化合成法此方法使用強(qiáng)酸性離子交換樹脂為催化劑,醋酸酐或者醋酸酐和醋酸的混合物與甘油進(jìn)行酯化反應(yīng)，合成三醋酸甘油酯。強(qiáng)酸性離子交換樹脂作為催化劑具有能耗較小、催化劑可重復(fù)使用、生產(chǎn)成本低和操作安全的優(yōu)點(diǎn)。問(wèn)題：但是這種方法在離子樹脂的選擇上還需進(jìn)一步完善。

甘油酯化轉(zhuǎn)化方法153.雜多酸催化合成法采用雜多酸作為催化劑：在甘油和醋酸進(jìn)行酯化的反應(yīng)中，以H3PW12O40為催化劑，三醋酸甘油酯的酯化率為98.5%，選擇性為99.9%。問(wèn)題：但催化劑不易回收。而以固載型PW12為催化劑如活性炭固載鎢磷酸雖然催化活性也不低，但是活性組分會(huì)有一些流失，從而造成催化劑重復(fù)利用率不高催化活性有所下降。這是一種新的合成方法，但由于對(duì)雜多酸催化合成法的研究不夠成熟，尚不能工業(yè)化生產(chǎn),國(guó)內(nèi)外都正在進(jìn)行深人研究。

甘油氫解轉(zhuǎn)化方法16

氫解是斷裂有機(jī)分子中的化學(xué)鍵、同時(shí)在形成的分子碎片中加入一個(gè)氫原子的催化過(guò)程。在金屬催化劑作用下通過(guò)甘油氫解可選擇性地得到氫氣、1,2-丙二醇(1,2-PD)、1,3-丙二醇(1,3-PD)或乙二醇(EG)。甘油氫解反應(yīng)的主要挑戰(zhàn)在于c-c鍵和c-o鍵的選擇性斷裂，要取得高的丙二醇選擇性，催化劑必須在促進(jìn)c-o鍵斷裂同時(shí)抑制C-C鍵的斷裂。

甘油氫解轉(zhuǎn)化方法17在催化劑的作用下，甘油分子在催化劑表面，發(fā)生脫氫反應(yīng)生成甘油醛或烯醇，生成物在催化劑表面發(fā)生脫附，并進(jìn)行C—O鍵斷裂，脫去水生成2－羥基丙烯醛，最后進(jìn)行加氫反應(yīng)生成1，2－丙二醇

甘油氫解轉(zhuǎn)化方法18甘油分子中的羥基先進(jìn)行質(zhì)子化作用，進(jìn)行分子內(nèi)脫水，生成中間產(chǎn)物烯醇及酮異構(gòu)體，隨后中間產(chǎn)物繼續(xù)發(fā)生加氫反應(yīng)，生成1，3－丙二醇或1，2－丙二醇兩種產(chǎn)物。

目錄背景方法參考文獻(xiàn)展望展望21甘油是重要的工業(yè)用化工原料，其應(yīng)用一直得到廣泛的關(guān)注。目前，伴隨著生物柴油的快速發(fā)展，甘油作為主要的副產(chǎn)物，產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，但缺少有效手段將其充分利用(工業(yè)上一般將其作為廢棄物處理)。如果能開發(fā)一條高效利用甘油的工藝，使其作為生物質(zhì)可持續(xù)原料催化轉(zhuǎn)化得到替代石化燃料或精細(xì)化學(xué)品的產(chǎn)品，不僅能降低生物柴油的生產(chǎn)成本，而且能變廢為寶，減少對(duì)環(huán)境的污染。參考文獻(xiàn)231.曾子彥，甘油化學(xué)催化轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展，廣東化工2.樂(lè)傳俊，甘油的化學(xué)轉(zhuǎn)化研究概況，應(yīng)用化學(xué)3.