影响油脂氢化反应的因素主要有两种:催化剂和氢化工艺条件,其中催化剂是直接影响油脂氢化的核心。目前食品工业中的油脂加氢催化剂主要为镍系催化剂,其优点是价格低廉,但是镍系催化剂反应温度高,选择性差且氢化过程中产生的副产物(主要是反式酸)较多。尽管国内外对于不同催化剂以及氢化工艺的研究已近百年历史,但是如何降低油脂氢化过程中副产物的生成问题仍然没有得到有效的解决。已有研究发现贵金属催化剂较普通的镍催化剂具有较高的氢化活性,所需反应温度较低(≤70℃),且需要的加氢压力多在5个大气压以下,因此贵金属催化剂,如钯催化剂,在精细化工和制药工业得到了较广泛的使用。本实验采用贵金属钯催化剂催化不饱和植物油脂肪酸甲酯加氢反应并对其加氢反应规律做了部分研究。在温和条件下,以PdCl2为催化剂,以氢气为还原剂,研究了亚油酸甲酯的加氢反应。以亚油酸甲酯完全氢化成油酸甲酯时产物中生成的反式酸含量作为反应的主要评价指标,得到的最优条件为:常压条件下(1atm),无水乙醇为溶剂、氯化钯与亚油酸甲酯摩尔比为0.002,反应温度为20℃,搅拌速度为1500r/min。该条件下油酸含量为94%,硬脂酸含量为6%,氢化产物中反式脂肪酸含量为69%。以聚乙二醇为还原剂与醋酸钯反应制备钯-聚乙二醇纳米颗粒催化剂。制备催化剂的最优条件为:反应温度为75℃,反应时间为2h,PEG4000作还原剂和稳定剂,Pd浓度为0.005mmol/g。使用在此反应条件下制备的钯-聚乙二醇纳米颗粒催化剂催化亚油酸甲酯加氢,亚油酸甲酯转化率为100%,其中,油酸甲酯含量达到92%。此外,使用高分辨率透射电镜(HRTEM)对不同条件下制备的催化剂结构进行表征,发现:(1)催化剂制备温度过高会使催化剂失活,钯添加量过高会有部分Pd(0)游离出来;(2)在合适的催化剂制备条件下,催化剂会形成晶型较好的、分散均一的纳米颗粒;(3)催化剂纳米颗粒的平均尺寸在4nm左右时催化亚油酸甲酯氢化反应具有较好的加氢选择性且碘值77时生成的反式酸含量较低。以0.005mmol/g Pd-PEG4000为加氢催化剂,研究其对葵花籽油甲酯的加氢反应。最终得出:⑴葵花籽油甲酯氢化最优条件为:压力10bar,葵花油甲酯与钯摩尔比2000,温度80℃,搅拌速度1500r/min。在此条件下,葵花籽油甲酯中亚油酸甲酯基本转化为油酸甲酯,碘值77时反式异构体含量为24.0%;⑵在一定浓度范围内,增加催化剂用量能够增加氢化反应速率,但超过一定浓度,氢化反应速率会降低;温度增加到一定值时,其氢化反应速率基本达到最大,继续增加则温度对氢化反应速率无影响;增加搅拌速度及压力则氢化反应速率随之增加。将配体加入到Pd-PEG纳米催化剂中催化葵花籽油甲酯加氢反应。结果发现:加入含硫配体会毒化催化剂且随着含硫量的增加会使催化剂完全失活;加入含氮配体与含膦配体催化葵花籽油甲酯的氢化反应,改变配体浓度并不会改变Pd-PEG催化剂的催化活性及选择性;通过加入不同种类的单齿或双齿含膦配体可以发现,双齿含膦配体在调控的Pd-PEG催化剂的选择性方面会明显优于单齿含膦配体,但是刚性的双齿含膦配体对Pd-PEG催化剂的选择性的调控作用较差。