基本信息
- 項目名稱：
- 廢棄的全氟磺酸樹脂催化合成乙醛縮二乙醇的研究
- 小類：
- 能源化工
- 簡介：
- 乙醛縮二乙醇是一種重要的縮醛類香料, 目前國內(nèi)研究其制備的報道很少, 現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家也很少,且多采用無機酸催化法。該法副反應(yīng)較多,產(chǎn)品質(zhì)量差,后處理繁雜,廢液污染環(huán)境, 嚴重腐蝕設(shè)備。本作品首次采用廢棄的全氟磺酸樹脂作催化劑，并首次加入分子篩作為吸水劑，具有催化劑易與反應(yīng)液分離，產(chǎn)品后處理簡單，不產(chǎn)生廢酸液，不腐蝕設(shè)備等優(yōu)點，從而降低工業(yè)生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，且重復(fù)利用率高，綠色環(huán)保。
- 詳細介紹：
- 作品簡介：采用廢棄的全氟磺酸樹脂作催化劑，分子篩作為吸水劑，由乙醛和乙醇合成了縮醛類香料乙醛縮二乙醇。 一、作品創(chuàng)新點：本作品首次采用廢棄的全氟磺酸樹脂作催化劑，用分子篩取代其他吸水劑兩大先進工藝，與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，具有較高的創(chuàng)新性和優(yōu)越性： 1)催化劑：廢棄的全氟磺酸樹脂作催化劑，與傳統(tǒng)的無機酸催化法相比，克服其副反應(yīng)較多、后處理繁雜、 廢液污染環(huán)境、嚴重腐蝕設(shè)備等缺點，具有產(chǎn)率高、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快、無腐蝕性、產(chǎn)物易分離、穩(wěn)定性好以及可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點，是理想的對環(huán)境友好的固體酸催化劑。 2）分子篩吸水劑：本作品首次使用分子篩作為吸水劑取代傳統(tǒng)的無水CaCl2，MgSO4，硅膠等吸水劑，克服了后處理繁雜等缺點，該吸水劑還具有重復(fù)利用等優(yōu)點，即經(jīng)濟又環(huán)保。 二、應(yīng)用前景： 乙醛縮二乙醇是一種重要的縮醛類香料, 在日用化工、食品和飲料等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用 。目前, 國內(nèi)相關(guān)報道和生產(chǎn)廠家很少,且生產(chǎn)工藝欠缺較大。本作品工藝屬國內(nèi)外首創(chuàng)，經(jīng)濟環(huán)保，具有很好的研究前景和開發(fā)價值。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：希望找到一種綠色環(huán)保型催化劑和創(chuàng)新性合成方法用于合成乙醛縮二乙醇，本作品用廢棄的全氟磺酸樹脂作為催化劑。 基本思路：本文采用廢棄全氟磺酸樹脂作為催化劑，合成過程中加入了分子篩作為吸水劑，對其他反應(yīng)條件進行了研究和探討。結(jié)果表明：合成乙醛縮二乙醇縮醛的最佳醇醛摩爾比為2.4∶1、催化劑用量為3﹪、反應(yīng)時間為60分鐘，反應(yīng)溫度為3-5℃，乙醛縮二乙醇縮醛的最高產(chǎn)率可達到90.1%。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 采用了廢棄的全氟磺酸樹脂作催化劑，在合成乙醛縮二乙醇縮醛的過程中首次加入分子篩作為吸水劑，由該催化劑合成的乙醛縮二乙醇縮醛產(chǎn)率高（最高可達到90.1%），色澤優(yōu)良，且該催化劑易與反應(yīng)液分離，產(chǎn)品后處理簡單，并且不產(chǎn)生廢酸液，不腐蝕設(shè)備，從而降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，也減少了對環(huán)境的污染。而且該催化劑在經(jīng)過6次重復(fù)使用以后，乙醛縮二乙醇縮醛的產(chǎn)率仍可達到89.1%。所以該催化劑是一種綠色環(huán)保型催化劑。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本作品采用廢棄的全氟磺酸樹脂作為催化劑合成的乙醛縮二乙醇縮醛產(chǎn)率高（最高可達到90.1%），色澤優(yōu)良，且該催化劑易與反應(yīng)液分離，產(chǎn)品后處理簡單，并且不產(chǎn)生廢酸液，不腐蝕設(shè)備，從而降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，也減少了對環(huán)境的污染并有助于廢物利用，所以該催化劑作為一種綠色環(huán)保型催化劑極具推廣價值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 以乙醛和無水乙醇為原料，廢棄的全氟磺酸樹脂為催化劑合成乙醛縮二乙醇縮醛，并對影響合成乙醛縮二乙醇縮醛的一系列因素進行研究。結(jié)果表明：合成乙醛縮二乙醇縮醛的最佳醇醛摩爾比為2.4∶1、催化劑用量為3﹪、反應(yīng)時間為60分鐘，反應(yīng)溫度為3-5℃，乙醛縮二乙醇縮醛的最高產(chǎn)率可達到90.1%。該催化劑綠色環(huán)保且易于回收，且重復(fù)使用六次以上產(chǎn)率仍可達到89.1%以上。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 乙醛縮二乙醇是一種重要的縮醛類香料, 在日用化工、食品和飲料等行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。目前, 國內(nèi)研究乙醛縮二乙醇制備的報道很少, 現(xiàn)有的生產(chǎn)廠家也很少,并且合成方法采用無機酸催化法。該法由于副反應(yīng)較多,產(chǎn)品質(zhì)量差,后處理繁雜,廢液污染環(huán)境, 并且嚴重腐蝕設(shè)備。隨著人民生活水平的提高,對香精和食品的質(zhì)量以及環(huán)境保護提出了越來越高的要求,研究和開發(fā)合成縮醛（酮）的方法具有一定的意義。用全氟磺酸樹脂作為催化劑催化合成乙醛縮二乙醇縮醛的研究尚未見文獻報道。 本作品所用催化劑為廢棄的全氟磺酸樹脂，在合成乙醛縮二乙醇縮醛的過程中首次加入分子篩作為吸水劑，由該催化劑合成的乙醛縮二乙醇縮醛產(chǎn)率高（最高可達到90.1%），色澤優(yōu)良，且該催化劑易與反應(yīng)液分離，產(chǎn)品后處理簡單，并且不產(chǎn)生廢酸液，不腐蝕設(shè)備，從而降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，也減少了對環(huán)境的污染。而且該催化劑在經(jīng)過6次重復(fù)使用以后，乙醛縮二乙醇縮醛的產(chǎn)率仍可達到89.1%。所以該催化劑是一種綠色環(huán)保型催化劑。
