固体碱催化椰子油的乙氧基化反应.pptx

中国地质大学（武汉）大学生科研立项中国地质大学（武汉）大学生科研立项固体碱催化天然油酯乙氧基化合成非固体碱催化天然油酯乙氧基化合成非离子表面活化剂研究离子表面活化剂研究指导老师：沈翔指导老师：沈翔小组成员：张成伟小组成员：张成伟 张佳张佳 董腾飞董腾飞 冯彦同冯彦同 钟世康钟世康 一、研究背景一、研究背景二、二、现有研究基础及条件现有研究基础及条件三、实验设计路线三、实验设计路线四、创新点四、创新点五、预期目标五、预期目标 一、研究背景一、研究背景随着世界环保意识的加强以及绿色化学的发展,人们越来越重视环境友好的催化新工艺过程。以固体碱作为催化剂具有高活性、高选择性、反应条件温和、产物易于分离、可循环使用等诸多优点,尤其在精细化学品合成方面可使反应工艺过程连续化,增强了设备的生产能力。天然油脂乙氧基化物(OE)是一类新型的酯-醚型非离子表面活性剂,它对油脂增溶力强,具有良好的乳化性能,且刺激性小、易生物降解、生态毒性低。非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在，它的稳定性高，不易受强电解质存在的影响，也不易受酸、碱的影响，与其他类型表面活性剂能混合使用，相容性好，在各种溶剂中均有良好的溶解性，在固体表面上不发生强烈吸附。二、现有研究基础及条件二、现有研究基础及条件沈翔老师团队前期在催化剂的设计、制备和表征以及反应机理研究方面有较好的工作积累，已采用溶胶-凝胶法成功地制备出高活性和良好选择性的负载型固体酸催化剂，参与本项目的研究生在申请者的指导下，已掌握了制备和表征负载型异质催化剂及反应动力学的基本方法和技术。因此本项目从技术和人力上都有完全保障。沈翔教授团队的课题组，目前已拥有完备的有机、无机实验室，组内合成装置有：常压蒸馏器、减压分馏器等完善的实验设施，完全具备了完成申请任务的条件。中国地质大学（武汉）材料与化学学院，现有教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心和国家“千人计划”可持续能源实验室。本课题组属于中国地质大学（武汉）材料与化学学院，可使用学院、中心和实验室所有大型仪器设备。三、实验设计路线一、负载型固体碱催化剂的制备与表征一、负载型固体碱催化剂的制备与表征 制备采用溶胶-凝胶-共沉淀法，工艺流程如下沉淀剂沉淀剂K2CO3 Mg(NO3)2溶液SiO2（弱碱）（弱碱）SiO2（酸性）（酸性）凝胶凝胶催化剂原粉催化剂原粉老化结晶干燥焙烧搅拌HNO3酸化二、椰子油脂乙氧基化反应二、椰子油脂乙氧基化反应：110g椰子油催化剂0.5L高压釜升温至80脱除低沸点物质和水用N2置换空气升温至反应温度150220 操作压力0.12.0MPa导入5g环己烷待压力降至0.1MPa连续导入环氧乙烷老化至压力恒定冷却至80真空脱除环氧乙烷气体充氮气出料COE样品搅拌吸入除去催化剂三、合成的非离子表面活化剂的物化性能测试三、合成的非离子表面活化剂的物化性能测试浊点按照国标浊点按照国标GB/T5559-1993测定。采用测定。采用Wilhelmy板法测试样的表面张力板法测试样的表面张力y，测定温度为测定温度为25。润湿力按照国标。润湿力按照国标GB/Tll983-1989测定。试样的乳化力测试测定。试样的乳化力测试用油采用液体石蜡和食用大豆色拉油。用油采用液体石蜡和食用大豆色拉油。测定方法测定方法:用移液管分别移取用移液管分别移取40mL试样溶液和试样溶液和40mL测试用油于锥形瓶中，上测试用油于锥形瓶中，上下猛烈振动下猛烈振动5次，静置次，静置1min，重复，重复5次，将此乳浊液倒入次，将此乳浊液倒入100mL量筒中，立即量筒中，立即用秒表记录水相分出用秒表记录水相分出10mL的时间，取的时间，取5次测定结果的平均值，时间越长表明次测定结果的平均值，时间越长表明乳化力越强。测定润湿力和乳化力的试样溶液均为质量分数为乳化力越强。测定润湿力和乳化力的试样溶液均为质量分数为0.15%的水溶的水溶液。液。四、创新点1.以固体碱作为催化剂：固体碱具有高活性、高选择性、反应条件温和、产物易于分离、可循环使用等诸多优点,尤其在精细化学品合成方面可使反应工艺过程连续化,增强了设备的生产能力。2.采用溶胶-凝胶-共沉淀法五、预期目标1、负载型固体碱催化剂的制备和表征2、椰子油脂乙氧基化反应条件优化3、考察合成的非离子表面活性剂的性能4、参加学校的科技论文报告会和科技挑战赛，力争取得好的成绩，在 国内外核心期刊上发表学术论文1-2篇。感谢沈翔老师在专业知识方面的指导！