葡萄糖与氢气反应类型,葡萄糖和什么反应生成2.5摩尔氢气

首页 > 农林牧渔 > 作者:YD1662023-12-06 13:56:17

葡萄糖与氢气反应类型,葡萄糖和什么反应生成2.5摩尔氢气(17)

表观活化能(Ea)通过使用阿伦尼乌斯型函数的线性回归确定。获得的值为 30.8 kJ/mol。该值与文献中报道的值相似。

因此,已经报道了使用不同钌催化剂和各种实验条件的动力学数据。从这个意义上说,Mishra等人已经报到了32.9 kJ / mol的活化能和与葡萄糖浓度有关的一级动力学。

在 Ru/HY 沸石上。克雷兹等. 报道在 55 MPa H 下的活化能为 4 kJ/mol2和 0.75 g/L 的 5% Ru/C.在与其他单糖进行的研究中也报告了类似的值。

使用Ru-P催化剂加氢的麦芽糖的表观活化能(Ea)为27 kJ / mol(6.45 kcal / mol),Ru-B为32 kJ / mol(7.65 kcal / mol),使用40% w / v,363 K,2 MPa压力的麦芽糖溶液并以1200 rpm搅拌。

氢分压(在363 K和0.1 M葡萄糖下)的影响如图4所示。

据观察,在每种情况下都获得了几乎完全的转换,增加r我随着压力的增加。压力的变化不会产生选择性的变化,因此获得山梨醇作为唯一的产物。

关于氢的反应顺序是通过考虑以下因素计算的:r我幂律速率方程:

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获得的数据的线性回归显示了相对于H2的 0.586。该值与Zhang等人报告的值合理一致。比二氧化硅负载的Pt纳米颗粒高66.6,图卡克告知的0.65。

后一个值是在葡萄糖的催化氢化中获得的,使用40wt%的D-葡萄糖水溶液和硅藻土负载镍催化剂(12%镍锰,2%铬2O3).温度范围为388至433 K,压力范围为0.5 - 10 MPa。

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初始葡萄糖浓度(在363K和1.25MPa)的变化结果如图5所示。

尽管反应7小时后达到的最终转化率降低,但催化剂的活性随着葡萄糖浓度的增加而增加。通过公式(8)数据的线性回归确定葡萄糖的反应顺序,得到0.406的值。

在文献中,已经报道葡萄糖浓度对氢化速率具有相对复杂的影响。郭等研究Ru-B无定形催化剂,观察到增加葡萄糖浓度时,初始速率线性增加高达40重量%,然后在较高的葡萄糖浓度下呈现平台。

这种动力学行为可以通过葡萄糖和氢在催化剂上的吸附强度来解释。葡萄糖分子在催化剂上强烈吸附,即使在低浓度下也能达到饱和吸附。只有当液相中的葡萄糖浓度非常低,因此表面吸附不饱和时,加氢速率才随着葡萄糖浓度的增长而增长。

D-葡萄糖的催化氢化通常通过Langmuir-Hinshelwood动力学描述,从低浓度时D-葡萄糖的一阶依赖性转变为高浓度时的零级行为。

动力学建模

基于上述结果,考虑了以下LHHW模型的假设:

1)浅表氢化反应是不可逆的(在进行的实验中获得葡萄糖到山梨醇的总转化)。

2)液相中的氢气浓度是恒定的,由于整个测试过程中氢气的压力恒定,溶剂量大且高效混合。

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