收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚3-羟基丁酸酯化学合成工艺的研究

王加宁  
【摘要】:生物可降解塑料代替现有的不可降解塑料,是解决“白色污染”的最有效途径,聚3-羟基丁酸酯(PHB)是一种生物可完全降解塑料,目前主要采用生物发酵法制备,产品价格高,限制了它的推广应用。本文对PHB的化学合成工艺进行了研究,该研究具有重要的环境意义和经济意义。 本文研究了3-羟基丁醛液相氧化、3-羟基丁酸酯化、3-羟基丁酸乙酯聚合三步制备PHB的工艺。采用环流反应器代替釜式反应器,对3-羟基丁醛液相氧化制备3-羟基丁酸的工艺进行了研究。自行设计了并加工了下喷式环流反应器并建立了一套氧化法合成3-羟基丁酸的实验装置,通过正交试验,系统研究了反应时间、催化剂用量、溶剂用量、反应温度、反应压力、进气速度对3-羟基丁醛氧化反应的影响,确定了该氧化反应的最佳反应条件,即:反应时间5小时,催化剂用量0.5%(wt%),溶剂用量与物料质量比为1:1,反应温度50℃,反应压力1MPa,进气流率0.3l/min。在最佳反应条件下,氧化反应的转化率为90.86%,收率为88.99%。提出了高效液相色谱检测3-羟基丁醛的含量的分析方法,同时采用乙酯衍生物的气相色谱法测定氧化产物中3-羟基丁酸的含量。 本文建立了一套3-羟基丁酸酯化的实验装置,通过对3种催化剂的对比实验,确定了对甲苯磺酸为3-羟基丁酸乙酯化的最合适催化剂,确定了3-羟基丁酸与乙醇酯化的最佳工艺条件为:乙醇:3-羟基丁酸:催化剂的摩尔比为24:20:1,共沸剂为环己烷,脱水剂为无水氧化钙,反应时间3小时,3-羟基丁酸乙酯的收率可达96.6%。 本文确定了3-羟基丁酸乙酯本体聚合制备PHB为合适的工业化合成PHB的方法。自行设计了一套制备PHB的实验装置,确定了催化剂B为3-羟基丁酸乙酯聚合制备PHB的最佳催化剂,最佳工艺条件为:反应温度150℃,反应压力10-2Pa以下,随反应时间的延长,产物的摩尔质量升高。本文对化学法合成的PHB进行了生物降解性研究,确定了假单胞杆菌为降解PHB的主要菌类,化学合成的PHB可以被土壤中的细菌完全降解。 液体循环速度是环流反应器的主要特征参数之一,为了实现工业放大,本文对自行设计的环流反应器,通过对整个反应器的能量衡算,提出了液体循环速度的估算公式,采用该估算公式对本实验条件下的循环速度进行了估算,并与


知网文化
【相似文献】
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 赵强;蔡志江;王典杰;李海明;成国祥;;聚(3-羟基丁酸酯)/聚乙二醇共聚物的制备与特性研究[A];2004年全国高分子材料科学与工程研讨会论文集[C];2004年
2 李钒;田丰;陶静;刘长军;赵永亮;;制备工艺对BSA-PHB/PEG微球性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(5)[C];2007年
3 王彦飞;马沛生;夏淑倩;贾艳宗;;3-羟基丁酸合成工艺放大研究[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
4 陈国强;郑重;高海军;欧阳少平;丘远征;;代谢工程在合成生物聚酯-聚羟基脂肪酸PHA及其单体中的应用[A];代谢工程和工业生物技术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王加宁;聚3-羟基丁酸酯化学合成工艺的研究[D];天津大学;2002年
2 王彦飞;PHB单体合成关键技术研究[D];天津大学;2004年
3 杨忠华;水相中酵母细胞催化前手性羰基不对称还原合成手性醇的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋晓霞;酵母及重组大肠杆菌不对称合成(S)-4-氯-3-羟基丁酸乙酯[D];浙江大学;2005年
2 欧阳少平;新型生物材料3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯(PHBHHx)的高效发酵生产[D];清华大学;2004年
3 肖小强;3-羟基丁酸及其衍生物对神经胶质细胞生长的影响[D];汕头大学;2007年
4 次素琴;DS9713a菌株的紫外诱变及其PHB解聚酶酶学性质的研究[D];东北师范大学;2004年
5 刘峻;化学合成法制备聚3-羟基丁酸酯及其共聚物的研究[D];天津大学;2006年
6 倪成阳;生物降解性PLA与树状分子以及OHB寡聚体的共混改性研究[D];汕头大学;2008年
7 邹冰;3-羟基丁酸对成骨细胞和大鼠骨质疏松影响的研究[D];清华大学;2006年
8 许松玲;生物降解性聚酯PHB(聚3羟基丁酸酯)和PLA(聚乳酸)的改性研究[D];汕头大学;2007年
9 刘天识;可控降解PHB为单体及其发酵条件的探索研究[D];东北师范大学;2007年
10 任永莲;聚3-羟基丁酸酯单体的化学合成工艺及基础研究[D];天津大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978