Luận án tiến sĩ Hóa học: Tổng hợp, đặc trưng tính chất xúc tác acid trên cơ sở carbon từ sinh khối và graphene oxide ứng dụng cho phản ứng este hóa acid lactic

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:137

Thêm vào BST

Báo xấu

43
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án nhằm nghiên cứu một cách hệ thống quá trình tổng hợp và đặc trưng tính chất xúc tác trên cơ sở carbon sulfo hóa từ các nguồn sinh khối phổ biến; Tổng hợp, đặc trưng tính chất chất xúc tác trên cơ sở graphene oxide;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Hóa học: Tổng hợp, đặc trưng tính chất xúc tác acid trên cơ sở carbon từ sinh khối và graphene oxide ứng dụng cho phản ứng este hóa acid lactic

B GIÁO D O T T VI T NAM VI N HÓA H C CÔNG NGHI P VI T NAM NGUY N M NH HÀ T NG H TÍNH CH T XÚC TÁC ACID S CARBON T SINH KH I VÀ GRAPHENE OXIDE NG D NG CHO PH N NG ESTE HÓA ACID LACTIC LU N ÁN TI C HÀ N I -2019
M CL C DANH M C KÝ HI U VÀ CH VI T T T DANH M C B NG DANH M C HÌNH M U .................................................................................................................. 1 NG QUAN ................................................................................... 3 u ch ethyl lactate ..................................... 3 1.1.1. Tính ch t và ng d ng c a ethyl lactate.......................................................... 3 1.1.2. Dung môi sinh h c .......................................................................................... 4 c a ph n ng ....................................................................................... 5 1.1.4. Các y u t n quá trình este hóa acid lactic ................................ 9 1.1.5. Xúc tác acid r n cho quá trình este hóa acid lactic ....................................... 11 1.2. Xúc tác acid r carbon sulfo hóa .............................................. 14 1.2.1. Gi i thi carbon sulfo hóa ............................................. 14 u ch carbon sulfo hóa .......................... 15 1.2.2.1. Nhi t phân polymer ch a ti n ch t sulfonic .............................................. 15 1.2.2.2. T ng h p b c bi t ............................................ 15 1.2.2.3. Sulfo hóa và than hóa các h p ch .................................... 16 1.2.2.4. Sulfo hóa v t li c t quá trình nhi t phân saccharide ..... 17 1.2.2.5. Sulfo hóa v t li c t nhi t phân sinh kh i ..................... 17 1.3. Nguyên li u sinh kh i lignocellulose và quá trình nhi t phân sinh kh i .. 21 1.3.1. Thành ph n hóa h c c a sinh kh i ................................................................ 21 1.3.2. Quá trình nhi t phân sinh kh i ...................................................................... 23 1.3.3. Ti ng các ngu n sinh kh i t i Vi t Nam .......................... 25 1.4. Xúc tác acid r n graphene oxide................................................. 27 1.4.1. Than ho t tính................................................................................................ 27 1.4.2. Gi i thi u và ng d ng c a graphene oxide ................................................. 28
u ch graphene oxide ......................................................... 31 1.5. Tình hình nghiên c c ................................................................. 32 1.6. Nh ng k t lu n rút ra t t ng quan tài li u ................................................ 34 C NGHI M ........................................................................... 36 2.1. Nguyên li u, hóa ch t và thi t b ................................................................... 36 2.1.1. Nguyên li u, hóa ch t .................................................................................... 36 2.1.2. H thi t b nhi t phân sinh kh i .................................................................... 38 u ch xúc tác acid r carbon sulfo hóa ............................... 38 n nhi t phân sinh kh i...................................................................... 39 t phân.............................................................. 39 2.2.3. Tái s d ng và tái sinh xúc tác carbon sulfo hóa .......................................... 40 u ch xúc tác acid r graphene oxide.................................. 40 u ch xúc tác graphene oxide .................................................................. 40 u ch xúc tác graphene oxide mang trên than ho t tính .......................... 40 nh thành ph ch t c a v t li u ...... 41 nh thành ph n hóa h c c a nguyên li u sinh kh i.............................. 41 t c a xúc tác ............................................... 43 t ...................................................................... 43 u x tia X (XRD) ...................................................... 44 n t quét (SEM) .......................................... 45 ng nhi t h p ph - gi i h p ph (BET) ............................. 45 h ng ngo i (IR) ............................................................. 47 Raman ................................................................ 48 .............................................................. 49 acid-base ............................................................... 49 i h p ph NH3 nhi (TPD-NH3) .. 51 nh di n tích b m t riêng và s l p c a graphene oxide ........................................................................................................ 53
t tính xúc tác trong ph n ng este hóa acid lactic ................ 57 2.5.1. Xây d ng chu ng ethyl lactate b pháp GC-FID................................................................................................. 57 t tính xúc tác trong ph n ng este hóa acid lactic .................... 59 2.6. ng d ng dung môi sinh h c trong gia công thu c b o v th c v t ......... 59 2.6.1. Pha ch dung môi sinh h c............................................................................ 59 ng dung môi sinh h c ....................................................... 59 2.6.3. Gia công thu c b o v th c v t ..................................................................... 60 u qu ng d ng c a dung môi sinh h c trong pha ch thu c b o v th c v t .............................................................................................. 60 ng thu c b o v th c v t................................................ 60 2.6.4.2. Kh o nghi m s n ph m thu c BVTV deltamethrin 2.5EC trên di n r ng. 60 T QU VÀ TH O LU N ....................................................... 62 3.1. Xúc tác acid r carbon sulfo hóa .............................................. 62 3.1.1. T ng h t xúc tác carbon sulfo hóa ........................... 62 3.1.1.1. Nghiên c u quá trình nhi t phân sinh kh i ................................................ 62 3.1.1.2. Nghiên c u quá trình sulfo hóa than nhi t phân ........................................ 71 3.1.2. Ho t tính xúc tác carbon sulfo hóa trong ph n ng este hóa acid lactic....... 87 ng chu ng ethyl lactate trong h n h p ph n ng ............... 87 3.1.2.2. Ho t tính c a xúc tác carbon sulfo hóa trong ph n ng este hóa .............. 88 3.1.3. ng c n hi u su t ph n ng este hóa acid lactic . 90 3.1.4. Kh d ng và tái sinh xúc tác....................................................... 91 3.2. Xúc tác acid r graphene oxide................................................. 95 graphene oxide ................................. 95 3.2.2. Ho t tính c graphene oxide trong ph n ng este hóa acid lactic ...................................................................................................... 99 3.2.3. Kh d ng c a xúc tác graphene oxide mang trên than ho t tính ........................................................................................................... 100
3.3. Dung môi sinh h c trong gia công thu c b o v th c v t......................... 103 3.3.1. Nghiên c u ch h DMSH gia công thu c b o v th c v t d ng EC . 103 3.3.1.1. Nghiên c u t l FAME và EL trong DMSH .......................................... 103 3.3.1.2. ng ch b a s n ph m thu c BVTV ............................................................................................ 106 tiêu k thu t c a DMSH ........................................................ 106 ng thu c BVTV deltamethrin 2.5EC và chloropyrifos ethyl 20EC ch a DMSH ............................................................................. 107 3.3.4. Th nghi m ho t tính sinh h c c a s n ph m Biosol-D2.5EC trên di n r ng.............................................................................................................. 108 K T LU N .......................................................................................................... 109 NH I C A LU N ÁN................................................... 111 DANH M C CÁC CÔNG TRÌNH KHOA H ................. 112 TÀI LI U THAM KH O .................................................................................. 113 PH L C ............................................................................................................. 113 127
DANH M C KÝ HI U VÀ CH VI T T T CS Carbon sulfo hóa Mc Ro Bm Bã mía Vt V tr u Be Bèo l c bình Tn Thân ngô Ts Thân s n GO Graphene oxide AC Than ho t tính GO/AC Graphene oxide mang trên than ho t tính MeOH Metanol EtOH Ethanol LA Acid lactic EL Ethyl lactate HMF Hydroxymethylfurfural HPA Acid 12- phosphotungstic (H3PW12O40) MB Methylene blue (Xanh methylen) UV-Vis Ultraviolet-Visible (Ph T ngo i-kh ki n) TG-DTA Thermalgravimetry- Differential Thermal Analysis ( phân tích nhi t tr ng vi sai) XRD X-Ray Diffraction (Ph nhi u x tia X) SEM Scanning Electron Microscopy (Kính hi n t quét) EDX EDX : Energy-dispersive X-ray (Ph tán x ng tia X) FT-IR Fourier Transform Infrared Spectroscopy (Quang ph h ng ngo i bi i)
BET Brunauer-Emmett-Teller ( ng nhi t h p ph - gi i h p ph N2) SBET Di n tích b m t riêng TKPT Tinh khi t phân tích %v Ph tích %kl Ph ng DMSH Dung môi sinh h c FAME Fatty acid methyl esters (Methyl este c a các acid béo) Ho ng b m t NK 2010 New Kagel 2010 BVTV B o v th c v t EC u (Emunsifiable concentrates) TCVN Tiêu chu n Vi t Nam TCCS Tiêu chu
DANH M C B NG B ng 1.1. M t s công trình nghiên c ng h c c a ph n ng este hóa gi a acid lactic và ethanol ........................................................................... 11 B ng 1.2. Xúc tác acid r n cho ph n ng este hóa acid lactic thành ethyl lactate ............................................................................................................. 12 B ng 1.3. Xúc tác carbon sulfo hóa trong t ng h p h ............................... 19 B ng 1.4. Ti i ph ph m nông nghi ..................... 26 B ng 2.1. Danh m c nguyên v t li u, hóa ch t................................................... 36 B ng 2.2. Ký hi u s n ph m nhi t phân và xúc tác CS t sinh kh i .................. 39 B ng 2.3. N MB cân b ng ph thu c n u ........................ 54 B ng MB h p ph trên 1g GO các n cân b ng................... 55 B ng 3.1. Thành ph n hóa h c c a sinh kh i ..................................................... 62 B ng s n ph m than nhi c t các ngu n sinh kh i ... 67 B ng 3.3. Di n tích b m t riêng c a than nhi t phân và xúc tác CS t các ngu n nguyên li u .......................................................................................... 68 B ng 3.4. Di n tích b m t riêng c a than nhi bèo các nhi nhi t phân .................................................................... 69 B ng 3.5. S ng c a th i gian nhi ng s n ph m than nhi t phân t .................................................................................. 70 B ng 3.6. Thành ph n nguyên t c a xúc tác CS.Mc t l ch t ph n ng .............................................................................................. 71 B ng 3.7. ng t l ch t ph n ng c n tính ch t acid c a xúc tác ................................................................................... 72 B ng 3.8. ng c a nhi n tính ch t acid c a xúc tác ..... 77 B ng 3.9. ng c a nhi SO3H c a các xúc tác CS ..................................................................................... 79
B ng 3.10. ng c a nhi n thành ph n nguyên t c a m u xúc tác t .................................................................... 80 B ng 3.11. ng c a nhi n di n tích b m t riêng c a các m u xúc tác CS.Mc t nguyên li .................................... 81 B ng 3.12. ng c a th ng tâm acid SO3H ...... 82 B ng 3.13. Tính ch t acid c acid-base ........................................................................................................... 83 B ng 3.14. Tính ch t acid c -NH3 ........... 86 B ng 3.15. L ng tâm acid c a xúc tác CS.Mc sau tái sinh .............................. 94 B ng 3.16. Di n tích b m t riêng và tâm acid SO3H c graphene oxide ................................................................................ 98 B ng 3.17. S ph thu c kh t ch t vào thành ph n c a DMSH ......................................................................................................... 104 B ng 3.18. Nhi ch p cháy c a các DMSH v i t l thành ph n khác nhau ......................................................................................................... 105 B t b c a deltamethrin 2.5EC và chloropyrifos ethyl 20EC .............................................................. 105 B ng 3.20. ng c b gi c a s n ph m deltamethrin 2.5EC và chloropyrifos ethyl 20EC ......................................................................................................... 106 B ng 3.21. K t qu các ch tiêu k thu t c a DMSH ....................................... 107 B ng 3.22. K t qu các ch tiêu k thu t c a thu c BVTV Biosol-D2.5EC và Biosol-Ch20EC ............................................................................. 107 B ng 3.23. M sâu cu n lá và hi u l c c a thu c BVTV trong th i gian kh o nghi m............................................................................................. 108
DANH M C HÌNH Hình 1.1. Công th c c u t o c a ethyl lactate ...................................................... 3 Hình 1.2. ph n ng este hóa acid lactic ...................................................... 5 ph n ng th .......................................................................................................... 6 Hình 1.4. ph n ng este hóa b i xúc tác sulfated zirconia ....................... 7 Hình 1.5. C xu t c a xúc tác carbon sulfo hóa.................................... 14 t ng h p xúc tác carbon sulfo hóa v i tác nhân 4-benzene diazonium sulfonate .......................................................................... 16 Hình 1.7. C xu t acid r carbon c a Hara ........................ 16 Hình 1.8. u ch xúc tác carbon sufo hóa t saccharide........................ 17 Hình 1.9. C u trúc phân t c a sinh kh i ............................................................ 22 Hình 1.10. C u trúc phân t c a các monome h p ph n c a lignin ................... 23 chuy n hóa thành ph n sinh kh i t quá trình nhi t phân ...... 24 xu t c u trúc màng graphene oxide ............................... 28 Hình 1.13. t ng h p graphene oxide t b t than chì ................................ 32 Hình 2.1. H thi t b nhi t phân sinh kh i .......................................................... 38 Hình 2.2. S ph n x trên b m t tinh th ........................................................... 44 Hình 2.3 th s ph thu c c a P theo P/Po ........................................ 46 W(Po - P) Hình 2.4. thi t b máy phân tích nguyên t ............................................... 49 Hình 2.5. Ph UV-Vis c a m u so sánh (ref. 50 mg.L-1) và các m u MB sau khi h p ph cân b ng................................................................................. 54 ng MB h p ph các n cân b ng khác nhau..................... 55 Hì th bi u di n s ph thu c c a Ceq/a vào Ceq................................. 56 Hình 3.1. Gi phân tích nhi t TGA c a các m u nguyên li u trong môi ng N2 ........................................................................................... 63 Hình 3.2. Ph Raman c a than nhi các nhi ................... 64 Hình 3.3. Gi XRD c a các m u than nhi t phân sinh kh i ........................ 66
Hình 3.4. nh SEM c a các m u xúc tác CS t các ngu n sinh kh i ................ 74 ng ngo .................................................... 75 Hình 3.6. Gi XRD c a xúc tác CS t các ngu n sinh kh i ........................ 76 Hình 3.7. nh SEM c a các m u CS.Mc t các nhi sulfo hóa . 81 Hình 3.8. Gi nhi t h p ph NH3 Calorimetry c a xúc tác CS.Mc.................................................................................................. 83 Hình 3.9. Gi TPD-NH3 c a các xúc tác carbon sulfo hóa t sinh kh i...... 85 ng chu ng ethyl lactate .............................................. 87 Hình 3.11. Hi u su t t o thành ethyl lactate sau 8 gi ph n ng........................ 88 Hình 3.12. Hi u su t t o thành ethyl lactate sau 1 gi ph n ng........................ 89 Hình 3.13. Hi u su t t o thành ethyl lactate theo th i gian v ng xúc tác khác nhau sau 8 gi ph n ng........................................................... 90 Hình 3.14. Hi u su t t o thành ethyl lactate sau 4 chu k ph n ng .................. 92 Hình 3.15. Hi u su t t o thành ethyl lactate c a xúc tác CS.Mc tái sinh sau 5 chu k ph n ng....................................................................................... 93 Hình 3.16. Ph h ng ngo i c u (CS.Mc) và sau khi tái sinh (CS.Mc.TS) ....................................................................................... 94 Hình 3.17. nh SEM c u (a) và sau khi tái sinh (b) .... 94 Hình 3.18. Gi XRD c a than ho t tính (AC); graphene oxide (GO); GO/AC .............................................................................................. 96 Hình 3.19. nh SEM- EDX c a GO (a), SEM c a AC (b), GO/AC (c) ............ 97 Hình 3.20. Ph FT-IR c a AC (a), GO (b), GO/AC (c) ..................................... 97 Hình 3.21. Hi u su t t o thành ethyl lactate theo th i gian trên than ho t tính (a), CS.Mc (b), graphene oxide (c), GO/AC (d) ..................................... 99 Hình 3.22. Ho t tính c a xúc tác GO/AC sau 6 chu k ph n ng .................... 100 Hình 3.23. Ho t tính c a xúc tác CS.Mc sau 4 chu k ph n ng ..................... 101 Hình 3.24. Mô hình s este hóa gi a than ho t tính v i graphene oxide ......... 102 Hình 3.25. Ph h ng ngo i c a xúc tác GO/AC và GO/AC6 sau 6 chu k ph n ng................................................................................................... 102
M U Ethyl lactate là m t trong nh ng dung môi sinh h c có kh thay th các dung môi truy n th ng có ngu n g c d u m ng d ng trong công nghi n xu t ch t t y r a, pha ch thu c b o v th c v c tính t t cháy, r t ít n s c kh h y sinh h c, s d ng ngu n nguyên li u tái t c bi o ra ozone ng x ng. c t o thành t ph n ng cân b ng nhi ng gi a acid lactic và ethanol. Bên c nh các bi n pháp nh m c i thi n hi u su t thu i b c liên t c b ng cách ng phí v i m c k t h p s d ng xúc tác acid là gi i pháp hi u qu và c n thi t nh ph n ng t o thành s n ph m ethyl lactate. Xúc tác hi u qu cho quá trình este hóa acid lactic thành ethyl lactate trong pha l ng ng là các ng th thi t b c tách ra kh i h n h p sau ph n n ch n l c th p, t o ng l n ch t th ng. Do v y, các xúc tác acid d th zeolite, nh i ion Amberlyst 15, Nafion NR 50, H3PW12O40, SO42- /ZrO2 c nghiên c u và s d ng thay th ng th do d dàng tách kh i h n h p sau ph n ch n l n ch c các ph n ng ph , có kh d tb.G n m ng m i là s d carbon sulfo hóa cho quá trình t ng h p ethyl lactate t acid lactic và ethanol. Xúc tác này v i b n ch t carbon thân thi ng, không b hòa tan trong h u h t các ng acid, base hay các dung môi h c m nh v i ch t h u a các nhóm ch c phenolic ( OH), carboxylic ( COOH) và nhóm 1
ch c acid m nh sulfonic ( SO3 c ch t o t các ngu n nguyên li u ch c bi t là t sinh kh i ph ph ph m nông, lâm nghi c t n d ng hi u qu . V t này, xúc tác acid r carbon sulfo hóa h a h n là xúc tác hi u qu cho ph n ng este hóa. Bên c t lo i v t li u carbon ch a nhóm ch c acid m nh sulfonic ( SO3H) u ch b i quá trình oxy hóa graphite b s c s quan tâm c a các nhà khoa h c b n hình, nó còn mang các tính ch u trúc x p d ng màng m p, có các nhóm ch c ch a oxy, kh n t nhanh, phân tán t c. Do v y, v t li c xem là xúc tác acid r y ti m T nh nh trên, m t ra cho lu n án là nghiên c u tìm ra u ki n phù h t ng h p acid r carbon t sinh kh i và graphene oxide làm xúc tác cho ph n ng este hóa acid lactic thành ethyl lactate, ng d u ch dung môi sinh h c trong gia công thu c b o v th c v t. th c hi n m ra, lu n án d ki n s th c hi n các n i dung sau: - Nghiên c u m t cách h th ng quá trình t ng h g tính ch carbon sulfo hóa t các ngu n sinh kh i ph bi n. - T ng h graphene oxide. - t tính c a các xúc tác t ng h c trong ph n ng este hóa acid lactic thành ethyl lactate. - Nghiên c u kh d ng xúc tác. - Nghiên c u ng d ng s n ph u ch dung môi sinh h c trong gia công thu c b o v th c v t. 2
NG QUAN 1.1. Quá trình este hóa acid u ch ethyl lactate 1.1.1. Tính ch t và ng d ng c a ethyl lactate Các este h t quan tr ng có ng d ng trong nhi c công nghi c ph m, ch t d o, dung môi và ch t trung gian ph n ng [1]. a acid h ch ng n tiêu bi u là ethyl lactate có th thay th các dung môi truy n th ng có ngu n g cd um ng d ng [2]. Ngày nay, v i vi t tiêu chu n s n xu t xanh và s u thì các este này càng tr nên quan tr ng b i kh y sinh h c c s n xu t t ngu n nguyên li u tái t o. Ethyl lactate là s n ph m este hóa c a acid lactic và ethanol. u ki ng, ethyl lactate là m t ch t l ng không màu ho c ph t ánh vàng, i th p c a nó, ethyl lacta ng c s d ng trong các ch ph c ph m, ph gia th c ph c hoa. Hình 1.1 minh h a công th c c u t o c a ethyl lactate. Hình 1.1. Công th c c u t o c a ethyl lactate c tìm th y trong t nhiên v i s ng nh , trong m t lo t các lo i th c ph u vang, th t gà, và nhi u lo i trái cây. Ethyl lactate có th c s n xu t t các ngu n sinh h c, và có th t n t i ng phân quang h c (L) ho c (D), tùy thu c ngu n g c sinh h c c a các acid lactic. H u h t, ethyl lactate sinh h c là ethyl (-) - L-lactate (ethyl (S)- c s n xu t công nghi p t các quá trình hóa 3
d ng là h n h p c ng phân (L) và (D). C ng ph i c tìm th y trong t nhiên và ethyl lactate có th d dàng phân h y sinh h c coi là m t dung môi xanh (green solvent). Ethyl lactate là m c bi t h p d i v i ngành s n xu m sôi cao, áp su p và s b m t th p v i các ng d n hình là t o l p ph t t cho g , polyeste và kim lo tt t cách hi u qu . Các ng d ng khác c a ethyl lactate là làm ch t làm s ch trong công nghi p polyuretan và cho các b m t kim lo lo i m t cách hi u qu m , d u, keo dán và các nhi n li u r n. M i ta còn nh n ra ethyl lactate có th lo ng ra kh t b ô nhi m [3] c s d ng trong ngành c làm ph gia hòa tan ho c phân tán trong công th c bào ch c a nhi u lo i thu i ho c lý c a các ho t ch t. H p ch t này còn là tác nhân hi u qu hòa tan các h p ch t có ho t tính sinh h ng [4]. 1.1.2. Dung môi sinh h c H u h t các dung môi h n g c hóa th ch d b t cháy và r c, ng n s c kh ng (phá h y t ng ozone, gây ô nhi c), cùng v là vi c s d ng ngu n nguyên li u s n xu n c n ki t [5]. Trong nh ng th p k tr l an toàn s c kh e và môi n s phát tri n c a dung môi sinh h c, dung môi có ngu n g c t nhiên. Các lo i dung môi sinh h c có ngu n g c t th c v t có kh ng th i kh c ph ch uh mc a dung môi có ngu n g c hóa th t cháy, không n s c kh e, không tham gia vào quá trình ozone quang hóa gây ng c bi t có kh y sinh h c và có kh o. Nh c s d ng ph bi n là các este 4
c a lactate (ch y u là ethyl lactate), các methyl este c a d u m ng v t, th c v t hay h n h p c a các este này. Dung môi ethyl lactate: Nh có kh nh, ethyl c s d ng trong các s n ph m t y r a m c in, t y d u m trong các chi ti t kim lo i, làm h p ph n c a dung môi trong pha ch thu c b o v th c v t [6-8]. este c a các acid béo: Các este c a acid béo có ngu n g c t d u th c v c bi n v i nhi u ng d ng nh d ng c a chúng. Ngoài ng d ng làm nhiên li u sinh h c, các este này hi n c s d ng làm dung môi trong công th c m c in, trong t y r a, trong các công th c thu c b o v th c v t [9-11]. h n h p c a ethyl lactate và este c a các acid béo: G ng s d ng dung môi h nh pc a este d u th c v t và ethyl lactate. B u ch u ch nh thành ph n ph i ch các methyl este và ethyl lactate mà có th c dung môi có tính ch i nh ng dung môi có ngu n g c hóa th ch. Trong lu n án, c u ch và ng d ng trong gia công thu c b o v th c v t ch a ho t ch t deltamethrin và chloropyrifos ethyl. c a ph n ng u ch thông qua ph n ng este hóa acid lactic v i ethanol s d ng xúc tác acid. Ph n c mô t hình 1.2. O O H+ OH + OH O + H2O OH OH Hình 1.2. ph n ng este hóa acid lactic 5
c t o thành qua ph n ng b gi i h n b i cân b ng nhi ng gi a acid lactic và ethanol, sinh ra s n ph m ph c. ng th gi a acid c mô t ) [5]: O OH OH +H+ C 2H 5OH CH 3CH C OH CH 3CH C CH 3CH C O C 2 H 5 OH H OH OH OH OH OH OH O -H2O -H+ CH3CH C O C2H5 CH3CH C O C2H5 CH3CH C O C2H5 OH OH2 OH OH Hình 1.3. ph n ng este hóa acid lactic và ethanol trên xúc tác ng th u, proton (H+) e - - proton H+ i v i quá trình este hóa b ng xúc tác d th v i tâm acid Bronsted, c a ph n yr v i xúc tác acid ng th . Tuy nhiên, ch khác là proton (H+ n t n công vào nhóm C=O, mà các ancol và acid carboxylic c h p ph trên các v trí tâm acid Bronsted li n k trên b m t c a xúc tác c mô t trên hình 1.4, d [12,13]: 6
Hình 1.4. ph n ng este hóa b i xúc tác sulfated zirconia [12] acid COOH carboxylic [14,15]. Dung acid (II); 1,8 acid lacti [16]. [17] các monome và oligome lactate [1,18]: 7
e acid acid acid lactic, nên acid 2,5 [19]. acid acid acid lactic là 3 [20]. ng nghi p [21] o sát s n s t o thành s n ph m ph oligome. Nghiên c c th c hi n v u t 15%-80% trong dung d ch acid lactic, t l mol ethanol/acid lactic 4:1, nhi ph n ng 82oC trên các xúc tác Amberlyst 15, carbon sulfo hóa t g và graphene oxide. K t qu cho th y, v u là 50% trong dung d ch acid lactic thì quá trình este hóa không t o thành các 8
s n ph m ph oligome. acid base 1.1.4. Các y u t n quá trình este hóa acid lactic acid : 1. D Tuy nhiên, 2. . Asthana và c ng s [22] u ph n ng chuy n hóa acid lactic 88% thành ethyl lactate trên thi t b tk t h p ph n c ethyl lactate 95%. H n h p ph n ng g m ethanol và acid lactic v i t l mol ethanol/acid t b ph n ng nhi 128o c nghiên c u b i 9