分會

第十九分會：綠色煉油化工與氫能

摘要

在食品工業(yè)領域，目前植物油的氫化工藝在加氫過程中會生成大量的反式脂肪酸。經科學研究表明，大量攝入反式脂肪酸會引發(fā)心血管疾病[1]。隨著世界各國對食品中反式脂肪酸含量要求的日益嚴格，降低植物油氫化產物中反式脂肪酸的含量勢在必行。因此，在加氫過程中減少反式脂肪酸的生成具有重要的工程實際意義。然而從熱力學角度講，結構更加穩(wěn)定的反式脂肪酸在反應中更加容易生成。為了克服這一不利影響，設計一種可以從動力學上加速順式脂肪酸生成的催化劑是提高反應選擇性較為理想的方法。目前，單原子催化劑因其較好的催化性能和較高的原子利用率，在加氫領域應用廣泛。本工作制備了負載在不同形貌ZrO2（單斜相、四方相、立方相）載體上的單原子Pt催化劑作為植物油選擇性加氫的高效、穩(wěn)定的催化劑，制備的單原子Pt/ZrO2（四方相）催化劑具有較高的順式脂肪酸收率（約50%）。此外，根據微型反應釜中的評價結果，不同載體形貌的Pt/ZrO2催化劑的催化性能具有明顯差異。XPS和O2-TPD等多重表征表明，ZrO2載體表面具有豐富的氧空位，不同形貌的ZrO2載體表面氧空位的數量不同。結合反應評價結果和原位紅外分析結果，這些氧空位可以調控催化劑表面的電子結構，增強電子富集作用，促進反應物分子在催化劑表面的吸附和活化。密度泛函理論（DFT）計算表明，單原子Pt/ZrO2（四方相）催化劑上的氧空位影響了反應物C=C鍵的吸附形式，進而促進了順式脂肪酸的生成。這些結果可為其他生物質選擇性催化加氫催化劑的合理設計提供參考。

關鍵詞

植物油;加氫;反式脂肪酸;鉑催化劑

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