Catalyse industrielle et chimie des surfaces

催化工业和表面化学

• 批准号: RGPIN-2015-06175
• 负责人: Kaliaguine, Serge
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Université Laval
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2016-01-01 至 2017-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=613988
• 关键词: Catalyse; industrielle; et; chimie; des

Ce projet porte sur trois activités de recherche différentes chacune ayant pour objectif le développement d’un procédé catalytique associé avec la problématique du biodiesel. Dans la première on aborde l’étude d’un procédé qui sera clairement d’utilisation universelle pour la fabrication du biodiesel dans l’avenir. Ce procédé effectue la réaction de transestérification des triglycérides (les constituants principaux des huiles végétales) par la méthode sous ultrasons. De nombreux aspects de ce procédé sont encore à étudier pour optimiser les avantages très significatifs de l’utilisation des ultrasons dans ce contexte. La seconde activité porte sur un des procédés catalytiques utilisés pour la valorisation du glycérol, le sous-produit major (10% en poids) de la production du biodiesel. Dans ce cas il s’agit d’effectuer des réactions du glycérol avec une série d’aldéhydes et de cétones, ce qui constitue un processus d’acétalysation. Nous avons déjà identifié une famille de catalyseurs hétérogènes très fortement acides et surtout résistants à l’eau. Ces catalyseurs sont à base d’un hétéro-polyacide, le Cs2.5H0.5PW12O40 supporté sur différents supports inorganiques mésostructurés synthétisés dans notre laboratoire. En ajustant la taille des pores du support on peut faire réagir le glycérol avec des molécules de plus en plus grosses et ainsi synthétiser des produits d’acétalysation nouveaux à haute valeur ajoutée. La troisième activité porte sur la valorisation d’une autre molécule organique, l’acroléine. Il existe un procédé breveté pour la conversion du glycérol en acroléine. Par conséquent un procédé permettant de convertir l’acroléine en produits de plus haute valeur commerciale constitue aussi un procédé de valorisation du glycérol et donc un procédé de chimie verte. Nous proposons d’étudier l’hydratation de l’acroléine en 3-hydroxypropionaldehyde suivie de son hydrogénation en 1,3-propanediol ou de son oxydation partielle en acide 1,3-hydroxypropionique. Par la suite un catalyseur sera aussi développé pour une autre série de réactions de cycloaddition de l’acroléine.

该项目涉及三项不同的研究活动，目的是实现与生物柴油问题有关的催化过程的目标。在第一次对未来生物柴油制造的普遍应用程序进行了研究。Ce procédé effectue la réaction de transestérification des triglycérides（les constituants principaux des huiles végétales）par la methode sous ultrasons.该过程的许多方面还有待研究，以优化超声波在该环境中的应用。 第二项活动是利用催化剂工艺来提高甘油的价值，这是生物柴油生产的主要副产品（10%）。在这种情况下，通过醛类和丙酮类化合物使甘油反应生效，这构成了乙酰化过程。我们可以识别出一个催化剂家族，这些催化剂具有很强的酸和水的抵抗力。这些催化剂是以杂多酸为基础的，Cs2.5H0.5PW12O40在我们实验室中以不同的方式支持无机结构。通过调整支撑物的孔的尺寸，可以将甘油与正的分子结合，并且可以将新的乙酰化产物的纯度提高到高值。 第三个活跃的门户是另一种有机分子，即丙烯。存在一种将甘油转化为丙烯醛的简便方法。因此，高价值商业产品中丙烯醛的转化过程也包括甘氨酸的增值过程和绿色化学过程。我们建议研究丙烯醛与3-羟基丙醛的氢化反应，包括1，3-丙二醇的氢化反应或1，3-羟基丙酸的部分氧化反应。除此之外，催化剂还用于其他系列的丙烯醛环加成反应。