【摘 要】
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醇醚羧酸盐(AEC)是一类新型阴离子表面活性剂,毒性小、易生物降解、表面张力低及与其他表面活性剂配伍性好等特点,是一类多功能的绿色表面活性剂。我国对AEC的研究已有十多年,主要工艺路线为氯乙酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚反应制备AEC。但由于氯乙酸钠羧甲基化法的产品质量不高,限制了产品的应用推广。与传统工艺相比,贵金属催化氧化法具有工艺流程短、对设备要求低、可用于连续化生产并可制成高纯度产品等优点,因此引
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醇醚羧酸盐(AEC)是一类新型阴离子表面活性剂,毒性小、易生物降解、表面张力低及与其他表面活性剂配伍性好等特点,是一类多功能的绿色表面活性剂。我国对AEC的研究已有十多年,主要工艺路线为氯乙酸钠与脂肪醇聚氧乙烯醚反应制备AEC。但由于氯乙酸钠羧甲基化法的产品质量不高,限制了产品的应用推广。与传统工艺相比,贵金属催化氧化法具有工艺流程短、对设备要求低、可用于连续化生产并可制成高纯度产品等优点,因此引起了人们广泛的关注。基于以上背景,本论文发展了一种浸渍-还原法,制备出了性能良好的钯碳催化剂,用于催化氧化法制备醇醚羧酸盐。本文以AEO-9催化氧化制备AEC-9H为目标,通过对以不同金属作为活性中心的催化剂进行初步的性能测试,包括钴基MOFs热解衍生的钴基催化剂、商用钯碳,筛选出最佳的活性金属,并利用正交试验法确定最优的反应条件;针对钯催化剂的稳定性问题,进一步对催化剂的制备工艺进行探究,包括载体预处理、助剂掺杂、活性金属预分散负载及还原工艺等。研究发现,助剂掺杂并不能提高催化剂的循环稳定性,而预分散方式对催化剂的稳定性有非常明显的影响。TEM,XRD,H2-TPR等表征结果表明,用碳酸钠进行预分散会在沉淀中掺杂碳酸氢钠,造成所制备的催化剂循环稳定性不佳。本工作最终确定的最优工艺是,以经过8%硝酸改性的活性炭作为载体,在室温下于氯钯酸溶液中浸渍3 h后,以氢氧化钠溶液调节体系酸碱度,对浸渍体系中的钯进行预分散,最后利用硼氢化钠进行还原。经过TEM表征确定所得钯碳催化剂上的钯纳米颗粒集中分布在2-4 nm之间,平均粒径为3.3 nm。在AEO-9氧化反应中表现出良好催化性能,在多次循环后反应仍能得到90%的AEC-9H产率,展现出一定的应用前景。
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