Синтез гетерогенного катализатора для селективного получения альдегидов С5

Актуальность

В настоящее время существует проблема использования углеводородов, полученных при переработке нефтепродуктов. По существующей технологии их сжигают, что в свою очередь может привести к парниковому эффекту и глобальному потеплению климата. Решением проблемы может стать синтез альдегидов из неиспользованных углеводородов, которые применяются при альдольной конденсация.

Цель

Подбор селективного катализатора в оптимальных условиях для альдольной конденсации пропаналя.

Задачи

1. Изучить научную литературу по тематике проекта.

2. Подготовить катализатор.

3. Провести ряд экспериментов при различных условиях с этим катализатором.

4. Изучить полученные результаты этих экспериментов.

5. Сделать вывод по полученным результатам.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Химический стакан
• Фарфоровая чашка
• Магнитная мешалка
• Спиртовая горелка
• Тигель

Реактивы:

• Оксид алюминия
• Валин
• Пропионовый альдегид

Описание

Для приготовления катализатора использовался метод пропитки. В химическом стакане взвешивают необходимое количество L-Валина и растворяют его в дистиллированной воде при нагревании и перемешивании. Затем приготовленный раствор Валина выливают на Al₂O₃ объёмом 10 мл, заранее перемещённый в фарфоровую чашку, и приступают к процессу выпаривания. Чашку ставят на магнитную мешалку и при аккуратном перемешивании и нагревании ждут, пока вся вода испарится.

Приготовленный катализатор перемещают в тигель, который впоследствии ставят в эксикатор, где и будет храниться катализатор до погрузки в реактор. Испытания проводились в интервале 110–150 ℃, при атмосферном давлении, расход пропионового альдегида – 3,6–7,8 мл/ч, объём катализатора – 10 мл, расход дополнительного газа при его участии – 1 л/ч. Для количественного определения вещества использовался метод газовой хроматографии. Для качественного определения вещества использовался метод хромато-масс-спектрометрии (метод исследования и идентификации вещества).

Результаты работы/выводы

В результате работы был подобран селективный катализатор – 5 % Валин/Al₂O₃, проверено в научной литературе, что 5 % Валин/Al₂O₃ не использовался ранее в альдольной конденсации альдегидов, а также подобраны оптимальные условия для проведения опыта (T=150 °C, без участия дополнительного газа).