超聲促進固體催化劑催化油脂共軛反應及其機理研究

《超聲促進固體催化劑催化油脂共軛反應及其機理研究》是依託華南理工大學，由楊日福擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：超聲促進固體催化劑催化油脂共軛反應及其機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊日福
• 依託單位：華南理工大學

項目摘要

本項目擬以豆油為原料，鎳為催化劑，氮氣為保護氣，研究超聲對油脂共軛反應的促進作用，反應歷程，以及超聲促進反應的內在本質。首先，研究不同聲場參數條件下共軛反應的動力學，在理論推導的基礎上，通過試驗進行參數擬合，確定動力學模型，再通過測定中間產物來確定反應的真實歷程。然後，對油脂中超聲空化物理效應進行深入的分析計算和實驗測試，研究油脂中超聲空化閾值、氣泡共振頻率、空化泡動力學過程、空化泡的崩潰時間、空化泡崩潰時泡內的溫度和壓力等變化規律，並通過實驗測量油脂中不同條件的聲速、衰減、聲阻抗等聲學參量的變化規律，理論分析這些規律同分子微觀結構、以及催化劑結構的關係，並結合不同超聲參數條件下共軛反應動力學的研究，從而確定超聲對油脂共軛反應作用的內在本質。本課題的研究成果開創一條高效、價廉、環境友好的油脂共軛反應新方法，對豐富有機化學的共軛理論以及超聲化學理論均具有重大意義。

結題摘要

本項目研究超聲對固體催化劑催化油脂共軛反應的促進作用、機理以及反應的內在本質。建立以大豆油為原料，固體為催化劑，氮氣為保護氣，超聲強化油脂共軛反應實驗裝置；研究了超聲參數(功率、頻率、作用方式)、催化劑用量、溫度、時間等因素對油脂共軛反應的影響，採用正交或回響曲面法試驗，確定最適宜工藝參數；進行了超聲強化油脂共軛反應的機理研究，表明超聲的作用是促進了亞油酸分子的離解反應產生大量的H自由基以及增強了Ni[H•]與含有共軛雙鍵的中間體的有效碰撞；進一步製備多種鎳系催化劑和銅-鉻催化劑及其催化共軛反應效果研究；對碘催化油脂共軛反應產物進行分析，表明碘催化油脂發生了共軛反應，產物以反-反式和順-反式為主，反應過程中並未發生聚合反應；研究了碘催化亞油酸共軛反應的動力學，在超聲作用下，亞油酸共軛反應符合巨觀一級動力學特徵；超聲聲強、反應物初始濃度、溫度及催化劑濃度對反應速率的影響較大；再進一步研究了幾種抗氧化劑對共軛油脂的氧化抑制作用。 本課題的研究成果開創一種高效、價廉、環境友好的油脂共軛反應新方法，對豐富有機化學的共軛理論以及超聲化學理論具有重大意義。