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以生物质基中富含的长链脂肪酸油酸为原料,系统地进行了均相催化酯化、非均相催化酯化的反应的研究,讨论了超声波对不同反应体系的影响。
在均相催化反应体系中,系统地研究了长链脂肪酸与不同链长和结构的醇的均相酯化反应特点,并对反应速度常数、活化能、平衡常数进行了详细的计算,结果表明,长链脂肪酸的均相酯化与小分子脂肪酸不尽相同。超声波不能改变反应的速率常数和活化能,但能在促进互溶性和小分子脱离反应点上有一定的正面影响,同时,超声波的“热点”效应也对反应具有影响。
在非均相体系的催化酯化反应中,研究了不同制备过程的Ti系列催化剂和D002、002CR两种树脂催化剂对油酸与乙醇酯化反应过程的影响,研究说明,低于80℃的液相催化酯化反应的固体催化剂的反应活性与催化剂表面的Bronsted酸中心和Lewis酸中心有关,Bronsted酸中心的催化酯化与Lewis酸的催化酯化过程经历了不同的反应历程,含有同样元素的催化剂制备过程不同,其表现出来的对酯化反应的催化活性也不相同。
树脂催化剂表现出与均相催化相似的反应历程,大孔树脂的催化活性要高于非大孔树脂;树脂催化剂对大分子油酸的催化酯化活性低于对小分子脂肪酸酸的催化活性。
超声波对非均相催化的促进作用要大于均相催化,主要原因是超声波的快速振动和对催化剂表面的冲蚀效应使表面的界面传质膜减薄,从而减小了内扩散的影响。
对饱和脂肪酸与维生素C的高粘度酯化体系进行超声酯化反应研究,发现超声波对这一低温高粘度反应体系具有很大的促进作用。