一种铂碳催化剂氧化甘油制备乳酸

一种铂碳催化剂氧化甘油制备乳酸

2016-04-29 13:01来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

铂碳催化剂氧化甘油制备乳酸

针对生物柴油生产过程中重要的副产物甘油，将其转化为高附加值的化学品对于提高生物柴油整体竞争力具有重大意义。乳酸是重要的化工原料, 可用于制备生物兼容和可降解的聚乳酸塑料, 广泛应用于食品和医药等领域。近年来, 由甘油制乳酸的研究受到格外关注, 相对于水热反应和氢解反应等, 催化选择氧化反应因温和的反应条件而更具竞争力。

铂碳催化剂炭载体具有比表面积较大、在酸碱溶液中稳定及贵金属易于回收等优点, 在催化领域有着广泛应用。在反应中加入的碱金属是影响铂碳催化剂的一个重要因素。碱金属氢氧化物 (LiOH, NaOH, KOH) 比碱土金属氢氧化物 (Ba(OH)2) 更有利于提高甘油转化率和乳酸选择性。在加入碱金属氢氧化物条件下, 甘油转化率与其离子半径呈正相关,而乳酸选择性则呈相反趋势。在 LiOH 存在下, 乳酸选择性明显高于 NaOH 和 KOH 条件。当 LiOH:甘油摩尔比为 1.5 时,甘油转化率和乳酸选择性均最高。在较低的 LiOH 与甘油摩尔比时, 随着反应的消耗, 溶液中的 OH–减少, 其促进甘油脱氢的作用变弱, 并且不利于中间产物进行坎尼扎罗反应, 故反应活性和乳酸选择性较差; 而当 LiOH 比例过高时, 会导致溶解氧浓度迅速降低, 从而使甘油转化率和乳酸选择性下降, 同时副产物甘油酸的选择性有所提高。这可能是因为较高比例的碱会促进中间产物甘油醛生成, 该中间产物在 Pt/AC 催化作用下发生进一步氧化反应生成甘油酸。