分会

第十九分会：绿色炼油化工与氢能

摘要

在食品工业领域，目前植物油的氢化工艺在加氢过程中会生成大量的反式脂肪酸。经科学研究表明，大量摄入反式脂肪酸会引发心血管疾病[1]。随着世界各国对食品中反式脂肪酸含量要求的日益严格，降低植物油氢化产物中反式脂肪酸的含量势在必行。因此，在加氢过程中减少反式脂肪酸的生成具有重要的工程实际意义。然而从热力学角度讲，结构更加稳定的反式脂肪酸在反应中更加容易生成。为了克服这一不利影响，设计一种可以从动力学上加速顺式脂肪酸生成的催化剂是提高反应选择性较为理想的方法。目前，单原子催化剂因其较好的催化性能和较高的原子利用率，在加氢领域应用广泛。本工作制备了负载在不同形貌ZrO2（单斜相、四方相、立方相）载体上的单原子Pt催化剂作为植物油选择性加氢的高效、稳定的催化剂，制备的单原子Pt/ZrO2（四方相）催化剂具有较高的顺式脂肪酸收率（约50%）。此外，根据微型反应釜中的评价结果，不同载体形貌的Pt/ZrO2催化剂的催化性能具有明显差异。XPS和O2-TPD等多重表征表明，ZrO2载体表面具有丰富的氧空位，不同形貌的ZrO2载体表面氧空位的数量不同。结合反应评价结果和原位红外分析结果，这些氧空位可以调控催化剂表面的电子结构，增强电子富集作用，促进反应物分子在催化剂表面的吸附和活化。密度泛函理论（DFT）计算表明，单原子Pt/ZrO2（四方相）催化剂上的氧空位影响了反应物C=C键的吸附形式，进而促进了顺式脂肪酸的生成。这些结果可为其他生物质选择性催化加氢催化剂的合理设计提供参考。

关键词

植物油;加氢;反式脂肪酸;铂催化剂

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