1、隨著生物發(fā)酵法生產(chǎn)1，3-丙二醇研究的深入，發(fā)酵液中1，3-丙二醇的分離工作也成為重要的研究課題。本論文主要研究了硫酸負(fù)載型固體酸和復(fù)合氧化物型固體酸的制備和在1，3-丙二醇縮醛反應(yīng)中的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)采用沉淀法制備SO42-/TiO2-MoO3(STM)，通過Hammett、FT-IR、TG-DSC、XRD、TEM等表征，并考察制備條件對其結(jié)構(gòu)和性能的影響。最佳的制備條件為：浸漬液硫酸的濃度為0.7 mol/

2、L，焙燒溫度為500℃，添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為表面活性劑，用量為反應(yīng)液總質(zhì)量的3％，沉淀過程調(diào)節(jié)溶液的pH為9～10。對催化反應(yīng)條件考察，得出1，3-丙二醇縮合提取的最佳反應(yīng)條件為：醇醛摩爾比1:2，催化劑用量0.2g/7.6g(1，3-丙二醇)，反應(yīng)溫度60℃，反應(yīng)時間2h。
　　(2)將SO42-/TiO2-MoO3(STM)用于縮醛的縮合與水解反應(yīng)，結(jié)果表明：SO42-/TiO2-10wt%MoO3(STM-10%

3、)的催化效果最好，縮合反應(yīng)中1，3-丙二醇的轉(zhuǎn)化率可達(dá)97.8%，縮醛的收率可達(dá)到90.1%。當(dāng)用于縮醛的水解反應(yīng)時，反應(yīng)10 h后縮醛2MD的轉(zhuǎn)化率達(dá)89.2%。對縮醛反應(yīng)的實驗發(fā)現(xiàn)：催化劑SO42-/TiO2-10wt.%MoO3對不同濃度1，3-丙二醇的縮合反應(yīng)效果良好；相對于發(fā)酵液中的其他成分，催化劑對反應(yīng)中1，3-丙二醇具有較高的催化選擇性；催化劑在重復(fù)使用5次后1，3-丙二醇的轉(zhuǎn)化率下降為58.0%。
　　(3)采用沉

4、淀-浸漬法制備ZrO2-MoO3(ZM)系列催化劑，催化劑的表征結(jié)果顯示：ZrO2-MoO3系列催化劑顆粒大小為10～50nm，具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，團(tuán)聚較少；煅燒后載體ZrO2呈現(xiàn)穩(wěn)定的四方晶型，MoO3處于分散態(tài)，利于固體酸中心的形成。考察其在反應(yīng)分離1，3-丙二醇中的催化性能，以ZrO2-10wt.% MoO3(ZM-10%)的催化效果最好，60℃反應(yīng)2h后縮合反應(yīng)中1，3-丙二醇的轉(zhuǎn)化率為95.7%，100℃反應(yīng)10h后水解反應(yīng)中縮醛

5、2MD轉(zhuǎn)化率為97.0%。反應(yīng)分離不同濃度1，3-丙二醇，均有很高的轉(zhuǎn)化率。對比ZrO2-10wt.%MoO3催化乙醇、甘油、2，3-丁二醇、1，3-丙二醇的縮合反應(yīng)，催化劑表現(xiàn)對1，3-丙二醇具有很高的選擇性。經(jīng)過5次使用的催化劑用于縮合反應(yīng)1，3-丙二醇的轉(zhuǎn)化率仍然可達(dá)87.3%，經(jīng)過簡單處理的催化劑可以重復(fù)使用。
　　(4)制備了TiO2-MoO3、TiO2-WO3、ZrO2-WO3，考察其在1，3-丙=醇縮醛反應(yīng)中的應(yīng)用。