Page 77 - 《精细化工》2020年第6期

第 6 期 辛宗武，等: 多不饱和脂肪酸及其酯的选择性加氢研究进展 ·1143·

脱离，这会减少反式异构体的生成。在图 10 曲线的 永建等 [46] 采用并流沉淀法制备 Cu-Ni/SiO 2 ，发现催
右侧部分，载体中金属离子电负性的增加造成铂粒 化剂具有很好的选择性和稳定性；采用这一催化剂
子的电子密度减弱，导致对脂肪酸中双键的吸附过 进行油脂加氢反应，发现产品中没有反式异构体的
强。在这种情况下，生成的单不饱和脂肪酸会进一 生成。化学混合法的主要优点是活性组分和载体能
步氢化，直到完全氢化生成饱和脂肪酸，串联反应 够以分子形式混合，活性组分的负载量较高和分散
的这一深度进行也使得反式异构体产物的含量降低。 度较好，但同时也具有操作变量多，难以完全掌握，
工艺流程长等缺点。MARÍA 等 [47] 采用不同方法制

备的 Pd/Al 2 O 3 进行葵花籽油加氢，发现与溶胶-凝胶
法制备的催化剂相比，采用湿法浸渍制备的催化剂
进行加氢时，反应后油脂产品中反式异构体含量更
多。总之，不同催化制备方法会引起催化剂中活性
组分负载量、分散度和催化剂形貌的差异，进而影
响催化剂的加氢活性和选择性。在脂肪酸及其酯加
氢反应中，制备出高分散、适宜孔径和短孔道的催
化剂将更有利于抑制反式异构体的生成。

3 结语与展望
图 10 载体中金属离子的电负性与生成反式异构体量
（TFA）的关系 [33] 油脂产品广泛应用于生产、生活和交通运输
Fig. 10 Relationship between TFA levels and electronegativity of 中。然而，油脂产品中的反式脂肪酸会影响油脂的
metal ions in support materials [33] 品质，选择性加氢是解决这一问题的有效方式。对
于油脂加氢工业，氢气加氢是目前应用最广泛也最
总之，催化剂载体对反式异构体影响的研究，
成熟的加氢方式，但同时也存在一定的缺点，例如：
主要集中在载体的孔道、孔径以及载体金属离子的
需要高温高压条件，反式异构体含量较多等问题。
电负性。使用短孔道载体、非多孔载体或大孔径载
为了改善这一现状，目前从加氢方式和催化剂两个
体（大孔）可有效降低反式异构体的生成量。对于
方面进行改进。在加氢方式上，催化转移加氢是一
载体中金属离子的电负性，应避免中等电负性金属
种简单、节能的新型加氢方式，其产品中反式异构
离子载体的选择，因为这会使油脂产品中反式异构
体生成量更少，且氢源有更多的选择性，这为其工
体增多。
业化发展提供更多选择性；另一方面在于新型催化
2.4.4 催化剂制备方法
剂的开发与改进，催化剂活性组分的种类及晶态结
选择合适的催化剂活性组分、助剂和载体后，
构、催化剂物化性质（比表面积、表面酸碱性等）、
加氢催化剂的活性和选择性就决定于催化剂的制备
载体物化性质（孔径、孔道、金属离子电负性等）
方法。常用的加氢催化剂制备方法有浸渍法、化学
都会对油脂加氢反应中反式异构体的生成产生影
混合法（溶胶-凝胶法）、沉淀法、离子交换法、熔
响。通过选用高选择性的金属作为催化剂活性组
融法。浸渍法是工业催化剂生产中广泛使用的一种
分，添加助剂并选择合适的催化剂载体，改进催化
方法，它具有操作简单，负载组分利用率较高，载
剂的制备方法，制备出高分散、适宜孔径和短孔道
体用量较少，成本较低等优点。但浸渍法制备的催
的新型催化剂将有利于油脂加氢过程中降低反式
化剂中活性组分多数只分散在载体的表面，当活性
异构体的生成，提高油品品质。相对于开发新的加
组分负载量高时，会造成活性组分分布不均匀，催
氢方式，加氢催化剂的开发和改进有更多的选择和
化活性很差，这使得浸渍法只适合于低含量负载的
更短的研发周期。因此，在油脂加氢研究中，对新
催化剂。一些研究者对浸渍法进行了一些改进。ZHU 型催化剂的研究及工业化应用依然是未来研究的
等 [45] 采用络合-浸渍法制备了络合镍/膨润土催化
重点。
剂，发现通过络合镍的方式，镍在膨润土中的负载
量更高，在麻风树油生物柴油加氢反应中络合镍/膨 参考文献：
润土相对于镍/膨润土催化剂具有高的加氢活性。沉 [1] FARIED M, SAMER M, ABDELSALAM E, et al. Biodiesel
淀法主要优点是能够使活性组分均匀分散在载体 production from microalgae: Processes, technologies and recent
advancements[J]. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2017,
上，催化剂活性较高。但沉淀法也存在重复性不好，
79: 893-913.
操作条件比浸渍法复杂，工艺流程较长等缺点。程 [2] STATHIS P, STAVROULAKI D, KAIKA N, et al. Low