滴流床反应器中甘油连续催化氧化制甘油酸

摘要

为了提高非碱性条件下甘油选择性氧化反应中催化剂的稳定性和目标产物的收率,在滴流床反应器中考察了碳纳米管负载Pt催化剂(Pt/CNTs)上甘油氧化反应的性能,结合热重分析、高分辨率透射电子显微镜和X射线光电子能谱等表征了反应前后催化剂的结构和性质,并优化了甘油水溶液和氧气流量、反应温度以及甘油初始浓度等工艺条件.结果表明:连续操作的滴流床反应器中,Pt/CNTs催化剂上平均吸附的产物量较少,催化剂表面Pt 4f的结合能仅有少许降低,且反应后催化剂颗粒无明显团聚和活性组分浸出现象,因而表现出较高的活性和稳定性.实验确定的较优工艺条件为甘油溶液流量0.10 cm3/min、氧气流量20.0 cm3/min、反应温度60.0°C和甘油初始质量分数10.0％,在此条件下Pt/CNTs催化剂催化甘油转化率大于80％,甘油酸的收率大于55％.