KF/γ-Al2O3催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯

采用等体积浸渍法制备了一系列氧化铝负载碱金属氟化物固体碱催化剂,用于甘油(丙三醇)与碳酸二甲酯酯交换反应合成碳酸甘油酯,其中KF/γ-Al2O3催化剂能够更好地促进碳酸甘油酯的生成。进一步考察了KF/γ-Al2O3催化剂的制备条件、反应条件对甘油与碳酸二甲酯酯交换反应的影响。当KF负载在γ-Al2O3的负载量为15%(质量分数,下同),于400℃焙烧5 h后制得固体碱催化剂,在n(碳酸二甲酯)∶n(甘油)=3∶1,反应温度80℃,反应时间1.5 h的条件下,甘油的转化率达96.1%,碳酸甘油酯选择性和收率分别达98.1%和94.3%。     

CaO催化制备碳酸甘油酯

以甘油和碳酸二甲酯为原料,CaO为催化剂合成了碳酸甘油酯。通过正交实验及单因素实验,考察了反应温度、回流温度、碳酸二甲酯用量、催化剂用量、反应时间对反应的影响,确定了优化工艺条件:反应温度75℃,回流温度60℃,碳酸二甲酯与甘油摩尔比2.5∶1,催化剂质量分数0.8%(以原料总质量计,下同),反应时间2h,在该条件下,甘油转化率及碳酸甘油酯收率分别可达97.89%和96.78%。CaO的存储稳定性及重复利用性实验结果表明,CaO虽具有较佳的存储稳定性,但其重复利用性较差,使用1次后活性即显著降低。     

酶催化合成碳酸甘油酯的研究

用脂肪酶溶剂相催化甘油和碳酸二甲酯反应合成了碳酸甘油酯，并以单因素分析法研究了各反应条件对此酯交换反应的影响。pH=7，60℃反应23h后，甘油的转化率最高达85％。     

CeO_2/C有序介孔材料催化甘油转化制碳酸甘油酯

采用溶剂挥发自组装法制备有序介孔CeO_2/C复合材料,利用X射线衍射仪、N_2吸附-脱附仪和透射电子显微镜对样品进行表征,考察催化甘油酯交换制备碳酸甘油脂的催化性能。结果表明,在甘油用2 mmol、碳酸二甲酯10 mmol、有序介孔CeO_2/C复合材料0.1 g、N,N-二甲基乙酰胺5 m L、反应温度140℃和反应时间3 h条件下,CeO_2/C中CeO_2质量分数为16.3%时,甘油转化率和碳酸甘油脂选择性最高,分别为76%和81.8%。     

以天然废弃物鸡蛋壳为原料制备催化剂及其碳酸甘油酯的合成

鸡蛋壳是一类产量巨大的废弃物,其主要成分是碳酸钙,可以作为碱性物质氧化钙的来源。将鸡蛋壳废弃物制成氧化钙碱性催化剂,能变废为宝,符合绿色化学理念。本文探究了基于鸡蛋壳催化剂的制备及碳酸甘油酯的合成,并通过FTIR、XRD、SEM/EDS和等对催化剂进行表征。发现以天然废弃物鸡蛋壳为原材料,加入白云石及滑石粉,煅烧温度1 250℃,在高温电炉中煅烧4 h所制备出的催化剂可用于碳酸甘油酯的合成,并具有良好的活性。该催化剂合成碳酸甘油酯的最优条件为:催化剂用量为5wt.%,碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为3∶1,反应温度为80℃,反应时间为2h,转化率高达94.67%。但该催化剂在酯交换反应中稳定性较差,失活较快。     

(CaO-MgO)@Fe3O4/C磁性固体碱催化甘油制备碳酸甘油酯

以活性炭、尿素和FeCl_3·6H_2O为原料得到Fe(OH)3,通过N2气氛还原得到磁核Fe_3O_4/C,随后将其置于CaCl_2与MgCl_2·6H2O溶液中超声分散,通过共沉淀法得到前驱体,焙烧制得磁性非均相固体碱催化剂(CaOMgO)@Fe_3O_4/C。对磁性非均相固体碱催化剂〔(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C〕进行了磁滞回线、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、CO_2-TPD及N_2的吸附-脱附(BET)测试。结果表明,CaO-MgO均匀地分散在磁核Fe_3O_4/C表面,催化剂在700℃有个强峰,具有较强的碱强度,磁化强度为23.8 emu/g,显示出较好的磁性。以碳酸二甲酯与甘油制备碳酸甘油酯作为探针反应,考察了(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C催化剂的催化性能,得到在温度为85℃,n(碳酸二甲酯)∶n(甘油)=5∶1,催化剂用量为甘油质量的3%,反应时间为1 h的条件下,碳酸甘油酯的收率达到98.80%,甘油的转化率达到99.48%。催化剂重复使用6次后,碳酸甘油酯的收率为94.45%。     

一种基于硅酸钙基复合催化剂制备碳酸甘油酯的方法

<正>申请号:CN201910480392.9申请日:2019.06.04公开(公告)号:CN110180524A本发明属于可再生新能源领域,提供了一种基于硅酸钙基复合催化剂制备碳酸甘油酯的方法,以硅酸钙基的复合催化剂,催化甘油和碳酸二甲酯的酯交换反应,甘油和碳酸二甲酯按摩尔比1:2.5～3.5,催化剂占反应物总质量5～7%,在60～70℃反应2.5～3 h,反应后离心分离除去催化剂,用气相色谱测定产物,内标法定量,甘油转化率能达到91.6%,碳酸甘油酯产率达到86.0%,催化剂可重复利用3次。产物可经旋蒸分离得到纯的碳酸甘油酯。本发明不     

碳酸甘油酯的合成研究及产业化进展

碳酸甘油酯是一种颇具吸引力的高附加值甘油衍生物，研究以甘油为反应底物制备高附加值的碳酸甘油酯，已成为实现生物柴油副产物甘油综合利用的有效途径之一。本文简述了包括光气法、CO氧化羰化法、酯交换法、尿素醇解法、CO ₂转化法等在内的碳酸甘油酯合成方法，总结了现有碳酸甘油酯合成的主要催化剂及催化合成反应机理，并简要介绍了我国原料甘油市场现状及国内外碳酸甘油酯合成的产业化进展。最后，从技术研发和产业化发展两个方面对碳酸甘油酯合成的未来发展进行了展望，指出一方面应在开发具有高性能催化剂的同时注重催化基础理论的研究，另一方面应在优化工艺流程、降低产品成本的同时注重下游产业应用与替代，并提出我国应推进生物柴油副产物甘油合成碳酸甘油酯的规模化生产与应用示范，加快培育具有国际竞争力的生物质能源与废弃物资源化利用产业。     

基于稻壳的负载型催化剂催化合成碳酸甘油酯

以稻壳为原料,通过氢氧化钾浸渍、高温煅烧的方法制备出基于稻壳的负载型催化剂,并将这一催化剂用于催化合成碳酸甘油酯。不同条件制备的催化剂催化性能的研究表明,当氢氧化钾重量为稻壳重量的20%,在800℃煅烧以后得到的催化剂RH20具有良好的催化活性和较低的制备成本。将该催化剂用于碳酸甘油酯的合成中发现,当催化剂用量为4%、碳酸二甲酯和甘油的质量比为4∶1时,反应温度为75℃,反应时间为1.5 h时,甘油的转化率可以达到96.6%。催化剂循环使用研究表明,该催化剂循环使用4次,甘油的转化率仍可达到89.6%。     

甘油酯交换法制备碳酸甘油酯催化剂的研究进展

生物柴油是公认的可再生能源,酯交换法产生生物柴油的主要副产物是甘油.以甘油为原料制备高附加值的碳酸甘油酯(GC)是生物柴油副产物综合利用的有效途径之一.甘油与碳酸酯的酯交换反应是一条绿色、直接、高产率、工业可行的GC合成路线.本文综述了近年来甘油酯交换合成GC催化剂的研究进展,期望为该领域新型催化剂的设计及制备工艺优化...     

KF/MgO催化甘油和碳酸二甲酯酯交换合成甘油碳酸酯

采用浸渍法制备KF/MgCO₃前体,经高温焙烧后获得了一系列KF/MgO固体碱催化剂,用于催化碳酸二甲酯（DMC）和甘油（GL）酯交换反应合成甘油碳酸酯（GC）。系统考察了KF负载量和焙烧温度对催化剂活性的影响,并通过X射线衍射、N₂吸脱附等温线、扫描电子显微镜和哈米特酸碱滴定等一系列技术对催化剂的结构性能进行了表征。结果表明,当KF负载量为20%（质量分数）时,经550℃焙烧所获得的20%KF/MgO-550催化剂活性最高。经过反应工艺条件的优化,当催化剂与甘油的相对质量分数为2%,DMC与GL的摩尔比为3∶1,75℃条件下反应1.5h后,GC收率可以达到96.8%。当20%KF/MgO-550催化剂重复使用3次之后,GC的收率由96.8%降低到67.3%,经再生处理后20%KF/MgO-550的催化活性可以恢复并且表现出更优异的稳定性。     

负载型KI催化甘油与CO2合成甘油碳酸酯

添加不同组分对氧化铝载体进行调变改性,再以改性氧化铝为载体,负载KI制备了一系列负载型催化剂KI/Al₂O₃-MgO、KI/Al₂O₃-ZnO、KI/Al₂O₃-TiO₂和KI/Al₂O₃-ZrO₂,并通过CO₂、环氧丙烷和甘油合成甘油碳酸酯反应评价其催化活性,发现KI/Al₂O₃-MgO具有最高的活性。由不同载体的CO₂-TPD分析可以发现,载体表面少量碱性位的存在有利于反应进行。实验研究了不同负载量KI/Al₂O₃-MgO的活性及稳定性,发现KI负载量为1.5mmol/g较为适宜。同时,实验又通过N₂吸附/脱附(BET)、X射线衍射(XRD)等手段对不同负载量的KI/Al₂O₃-MgO进行了表征,进一步说明了负载量过多会导致KI晶粒团聚,并阻塞载体孔道。优化了反应条件,在最佳条件下(环氧丙烷0.3mol,甘油0.1mol,反应温度130℃,反应时间2h,反应压力6.0MPa),甘油的转化率为65.5%,甘油碳酸酯的产率为60.8%。     

Fe-Ce/SiO2固体碱催化剂用于制备碳酸二甲酯

采用化学还原法制备亚价负载铁催化剂，通过空气氧化为Fe³⁺碱性活性中心。考察了该催化剂在碳酸丙烯酯与甲醇酯交换制备碳酸二甲酯反应中的活性和选择性。采用N₂吸附-脱附、TEM、XRD、XPS和CO₂-TPD等对所制备的催化剂进行了表征。结果表明：催化剂的表面结构与碱性是影响其活性的重要因素。相对于Fe或Ce单金属催化剂，Fe-Ce/SiO₂催化剂的碱量大幅度提升，且Fe与Ce通过相互作用形成了稳定的非晶态结构。在醇酯比为15∶1、反应温度为140℃、催化剂用量为反应物总质量的0.5%、 Ce/Fe原子比为2∶1的反应条件下，碳酸丙烯酯转化率为88%，碳酸二甲酯的选择性为92%。催化剂在循环使用10次之后，其活性保持不变。     

KF改性MgAl水滑石催化酯交换合成碳酸乙烯酯

通过简单的共沉淀法制备了MgAl水滑石（Mg₃Al₁-LDH）。随后通过超声法成功合成了KF负载的Mg₃Al₁-LDH（KF/Mg₃Al₁-LDH）前体，并在450℃下煅烧5h，得到一系列KF/Mg₃Al₁-LDO催化剂。使用X射线衍射、热重、红外光谱、N₂-吸脱附、CO₂-程序升温脱附对所制备的催化剂进行表征。表征结果显示样品具有典型的水滑石结构、较好的热稳定性和较高的碱强度。以KF-Mg₃Al₁-LDO作为催化剂用于碳酸二甲酯（DMC）和乙二醇（EG）酯交换合成碳酸乙烯酯（EC）的反应中，考察了反应工艺条件对催化性能的影响。KF/Mg₃Al₁-LDO催化剂表现出良好的催化性能。在酯醇摩尔比为1∶1、催化剂用量占DMC质量2%、反应温度为100℃、反应时间为4h的条件下，EC收率达到最高（54%）。催化剂可循环使用5次以上而催化活性没有显著下降。     

甘油法合成缩水甘油

以ZnSO4为催化剂,甘油和尿素反应合成碳酸甘油酯,分别以IR和MS对产物进行了结构表征。碳酸甘油酯在磷酸钠催化下脱掉一分子CO2得到缩水甘油。重点对碳酸甘油酯脱CO2得到缩水甘油的反应时间、反应温度、反应压力、催化剂种类及用量等因素进行了考察。并通过响应面分析法得到了适宜的反应条件为：反应时间4 h、反应温度215 ℃、反应压力2 kPa、催化剂用量2.5%（质量分数）。缩水甘油经旋转蒸发提纯,通过IR、HNMR进行了鉴定,GC测定产率可达到83.8%。     

DBU/甘油/CO2反应过程及动力学

1,8-二氮朵双环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）-甘油溶液作为一种新型溶剂,具有低热容、高沸点等优点,目前被广泛研究应用于化学合成和产物分离等。本文考察了不同摩尔比的DBU-甘油溶液吸收CO₂效果,测定了不同摩尔比的DBU-甘油溶液吸收CO₂反应过程中体系的黏度变化,研究了DBU-甘油溶液吸收CO₂反应的动力学。结果表明,在反应温度25℃、CO₂气体流速为238mL/min的条件下,DBU与甘油摩尔比为0.49~1的溶液对CO₂的吸收量可在120min的反应时间内达到10.88g/100g溶液;DBU与甘油摩尔比为0.49∶1和1.12∶1的溶液在吸收CO₂后体系的黏度显著增大,而DBU与甘油摩尔比为0.11∶1和3.43∶1的溶液在吸收CO₂后体系的黏度变化较小。25℃、常压下,在消除扩散影响,甘油大大过量时,DBU/甘油/CO₂反应的速率方程为r=0.22C_DBUP_CO2^0.5,反应的活化能为40.44kJ/mol。     

离子液体的固载化及其在甘油醚化中的性能

将实验室自制的离子液体[BMIM]BF_4固载在活性炭上作为催化剂,研究其在甘油与叔丁醇醚化反应中的催化性能,并利用单因素实验考察反应温度、反应时间、n(叔丁醇)∶n(甘油)和催化剂离子液体负载量对甘油转化率以及醚化产物选择性的影响。结果表明,在无需额外添加溶剂、n(叔丁醇)∶n(甘油)=4∶1和离子液体负载量为甘油质量的9%条件下,在85℃,以150 r·min~(-1)速率反应10 h,甘油羟基转化率最高可达73%,甘油二醚和甘油三醚选择性分别为32.67%和16.81%。     

Production of glycerol carbonate using crude glycerol from biodiesel production with DBU as a catalyst

The biodiesel production technology catalyzed by 1,8-diazabicycloundec-7-ene (DBU) is developed in this work. Crude glycerol containing DBU and DBU/glycerol/CO₂ (DGC) ionic compounds reacts directly with dimethyl carbonate (DMC) to produce high value-added glycerol carbonate (GC) catalyzed by DBU and DGC. The catalytic performance of DBU and DGC, as well as the kinetics of the reaction catalyzed by DBU, were investigated. The results show that DGC has a weak catalytic effect on the transesterification of glycerol and DMC. When the temperature is higher than 60℃, DGC catalyzes the reaction jointly with DBU, which is produced from the decomposition of DGC. DBU has a good catalytic effect on the reaction between glycerol and DMC, with 90% conversion of glycerol and 84% selectivity to GC under the following conditions:DMC-to-glycerol molar ratio of 3:1, 4.0% DBU (based on glycerol mass), reaction time of 60 min, and reaction temperature of 40℃. The apparent kinetics results show that the activation energies are 30.95 kJ·mol^-1 and 55.16 kJ·mol^-1 for the forward and reverse GC generation reactions, respectively, and the activation energy of the decomposition reaction of GC to glycidol (GD) is 26.58 kJ·mol^-1.