论文部分内容阅读
本论文研究制备了一种耐酸、耐碱,具有良好机械性能的交联壳聚糖衍生物固定化钼酸盐催化剂,该钼酸盐催化剂稳定性高,不容易脱落,催化活性强,可以反复异构葡萄糖液10次以上,相对于目前的游离态催化剂均相反应具有很大的优势。
不经过任何修饰的壳聚糖,在酸性溶液中易水解,直接应用范围窄。本论文把硅藻土处理过的壳聚糖用凝胶法来造粒,用环氧氯丙烷交联剂在一定条件下交联,再用二乙烯三胺胺化剂进行胺基化反应,制备得一种不溶于酸、具有良好机械强度的吸附能力强的交联壳聚糖衍生物;并且成功地把钼酸盐催化剂固定化到该交联壳聚糖衍生物上。其中技术要点如下:
1、造粒条件:硅藻土与壳聚糖的质量比为1:2(W/W),壳聚糖的乙酸溶液浓度为0.5～1.0％,氢氧化钠溶液选择3.5～4.5mol/L为宜。
2、交联条件:选择壳聚糖:环氧氯丙烷为1:1,反应时间3h,温度60℃。
3、胺基化条件:胺化剂浓度50％(m/V),胺化温度60℃,胺化反应时间7h。
4、固定化条件:钼酸盐与载体的量比为1:3(W/W),加入适量70～85％(V/V)乙醇溶液,温度70～90℃,反应时间2～4h。
在交联壳聚糖衍生物固定化钼酸盐催化剂的应用上,本论文着重研究了在葡萄糖溶液中的差向异构最佳反应条件,以及其催化活性、重复利用等内容。
1、通过正交实验优化,得到固定化钼酸盐催化剂异构最佳反应反应条件:底物葡萄糖溶液浓度为50％,反应温度为130℃,pH值为2.5～3.0,催化剂添加量为1.25‰,反应时间为40min,催化剂粒径为150～200目。
2、异构液通过加氢还原对比:证实钼酸盐催化剂固定化后催化活性保持较好,最终产品经过鉴别,与采用游离催化剂异构一样,最终产物都是甘露醇。
3、钼酸盐催化剂与载体结合比较稳固,经10批试验,活性仍保持在90％以上,说明固定化是成功的,可以重复使用。
4、本固定化钼酸盐催化剂的异构液相对于游离钼酸盐催化剂具有色泽较浅、残留离子少、电导率低、副反应少等优点,为在工业化应用中提高甘露醇产品品质、降低生产成本以及减少环境污染等方面打下了良好的基础。