Compositions of the products in both liquid and gaseous
phases were identified with GC-MS. The GC-MS spectra
showed that in the liquid phase 1-butanol was the main
product, and 2-ethyl butanol, 1-hexanol, 2-ethyl hexanol, and noctyl
alcohol were the byproducts. However, no organic
products were detected in the gaseous phase. A series of
comparative experiments were conducted with different
catalysts (Fe, Co, Ni, Raney Cu, copper chromite, CoCO3,
and Co2O3) (Table 1), among which Co powder showed the
highest yield (2.89 mol %) and the best selectivity to 1-butanol
(69%) (entry 1). The reaction could occur in the presence of a
homogeneous catalyst (NaHCO3) without a heterogeneous
catalyst (e.g., no Co powder), but the obtained yield of 1-
butanol was very low (only 0.2 mol %), which indicated that
the steel alloy of autoclave was inert under the reaction
conditions (entry 8). As for the other two reactions (i.e., entry
9, Co powder without NaHCO3; and entry 10, using pure
ethanol without water), no reaction happened due to the
absence of an alkaline condition for the Guerbet reaction. We
also carried out a comparative experiment with Co powder
under mechanical stirring (rpm = 500) (see SI for details), only
to obtain a lower yield of 1-butanol (0.1 mol %). We are aware
of possible mass transfer limitations in the absence of stirring
during catalytic runs, but the aim of our work is to demonstrate
the feasibility of producing 1-butanol in a simple manner. More
future work is needed to understand the stirring effect on the
reaction rates.
The reaction conditions were optimized by varying the
amounts of the ethanol (0.10−0.25 mol), NaHCO3 (0.005−
0.025 mol), and Co powder (0.005−0.015 mol). Figure 1
shows the influence of the added amount of ethanol. With the
increased amount of ethanol, the concentration of the produced
1-butanol increased, reached the maximum (120 mmol/L), and
remained constant even when 0.15 mol or more of ethanol was
added. The effect of the added amount of NaHCO3 is shown in
Figure 2. The concentration of the produced 1-butanol
increased dramatically when the added NaHCO3 increased
from 0.005 to 0.01 mol and slowly from 0.01 to 0.015 mol but
decreased with the addition of more NaHCO3 (>0.015 mol).
We studied the reaction rate of Co powder with various
catalyst loadings. As shown in Figure 3, the reaction rate of Co
powder decreased with increasing amounts of Co powder. This
could possibly be because of mass transfer limitations due to
the absence of stirring, which may limit catalyst surface
availability during reaction. In the optimized experiments
above, the optimized hydrothermal reaction conditions were
0.15 mol of ethanol, 0.01 mol of NaHCO3, and 0.005 mol of
Co powder.
The effects of the reaction temperature (140−240 °C) and
reaction time (1−30 days) were also investigated in Figures 4
and 5, respectively. In Figure 4, it was found that the yield of 1-
butanol increased with longer reaction time, reached the
maximum (9.8 mol %) after 20 days, and then remained
constant, while the yield of the other products always kept
rising, though slowly. However, the selectivity to 1-butanol
decreased from 74% to 62% when the reaction time changed
from 1 to 30 days. Figure 5 shows the variations of the yield of
the products and selectivity to 1-butanol with a change in
reaction temperature. As expected, the yield of 1-butanol
increased from 1.2 to 5.5 mol % with the temperature changing
from 140 to 240 °C. At the same time, the yield of 2-ethyl
butanol, 1-hexanol, 2-ethyl hexanol, and n-octyl alcohol was
also raised. The selectivity to 1-butanol increased from 50% to
74% when the reaction temperature increased from 140 to 180
°C and then remained constant (around 70%), even at a higher
reaction temperature up to 240 °C.
องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ในขั้นตอนทั้งของเหลวและก๊าซ
ถูกระบุด้วย GC-ms สเปกตรัม GC-MS
แสดงให้เห็นว่าในของเหลว 1-บิวทานอเป็นหลัก
ผลิตภัณฑ์และบิวทานอ 2 เอทิล, 1-hexanol, hexanol 2 เอทิลและ noctyl
เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ได้รับสาร แต่ไม่มีอินทรีย์
ผลิตภัณฑ์ที่ถูกตรวจพบในระยะที่เป็นก๊าซ ชุดของ
ทดลองเปรียบเทียบได้ดำเนินการที่แตกต่างกันด้วย
ตัวเร่งปฏิกิริยา fe (ร่วม, พรรณี raney ลูกบาศ์กโครเมียมทองแดง coco3,
และ co2o3) (ตารางที่ 1) ในระหว่างที่ร่วมแสดงให้เห็นผง
ผลตอบแทนสูงสุด (2.89 โมล%) และการเลือกที่ดีที่สุดเพื่อ 1-บิวทานอ
(69 %) (รายการ 1) ปฏิกิริยาอาจเกิดขึ้นในที่ที่มีลักษณะเหมือนตัวเร่งปฏิกิริยา
(NaHCO3) ได้โดยไม่ต้องต่างกัน
ตัวเร่งปฏิกิริยา (เช่นไม่มีผงร่วม) แต่ผลผลิตที่ได้รับจาก 1 - บิวทานอ
ต่ำมาก (เฉพาะ 0.2 โมเลกุล%)ซึ่งชี้ให้เห็นว่าโลหะผสมเหล็ก
ของหม้อนึ่งความดันก็เฉื่อยภายใต้ปฏิกิริยา
เงื่อนไข (รายการ 8) เช่นเดียวกับอีกสองปฏิกิริยา (เช่นรายการ
9, ผงร่วมโดยไม่ต้อง NaHCO3 และรายการ 10 การใช้เอทานอลบริสุทธิ์
โดยไม่มีน้ำ), ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นไม่ได้เกิดจากการขาดหายไปของ
สภาพเป็นด่างปฏิกิริยา GUERBET
เราดำเนินการยังออกทดลองเปรียบเทียบด้วยผงร่วม
ภายใต้เครื่องจักรกลกวน (รอบต่อนาที = 500) (ดูรายละเอียด si) เพียง
ที่จะได้รับผลตอบแทนที่ต่ำกว่าของ 1-บิวทานอ (0.1 โมเลกุล%) เราตระหนักถึง
ข้อ จำกัด การถ่ายโอนมวลที่เป็นไปได้ในกรณีที่ไม่มีการกวน
ในระหว่างการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา แต่จุดมุ่งหมายของการทำงานของเราคือการแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้
ในการผลิตบิวทานอ 1 ในลักษณะที่ง่าย
มากขึ้นการทำงานในอนาคตเป็นสิ่งจำเป็นที่จะเข้าใจผลกระทบที่ตื่นเต้นบน
อัตราการเกิดปฏิกิริยา.
เงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาได้ดีที่สุดโดยที่แตกต่างกัน
ปริมาณของเอทานอล (0.10-0.25 โมเลกุล) NaHCO3 (0.005-
0.025 โมเลกุล) และผง co (0.005-0.015 โมเลกุล) รูปที่ 1 แสดงให้เห็นถึงอิทธิพล
ของจำนวนเงินเพิ่มของเอทานอล มีจำนวนที่เพิ่มขึ้นของ
เอทานอลความเข้มข้นของการผลิต
1-บิวทานอเพิ่มขึ้นถึงสูงสุด (120 มิลลิโมล / ลิตร) และ
คงที่อยู่ได้เมื่อ 015 หรือมากกว่าโมเลกุลของเอทานอลเป็น
เพิ่ม ผลกระทบของการเพิ่มของปริมาณ NaHCO3 จะแสดงในรูปที่ 2
ความเข้มข้นของการผลิตบิวทานอ 1-
ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเข้ามาเพิ่มขึ้น NaHCO3
0.005-0.01 โมเลกุลและค่อยๆ 0.01-0.015 โมเลกุล
แต่ลดลงด้วยการเพิ่ม NaHCO3 มากขึ้น (> 0.015 โมเลกุล).
เราศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยา ของผงร่วมกับหลายแรง
ตัวเร่งปฏิกิริยาดังแสดงในรูปที่ 3 อัตราการเกิดปฏิกิริยาของเพื่อนร่วม
ผงลดลงมีจำนวนที่เพิ่มขึ้นของผงร่วม
นี้อาจจะเป็นเพราะข้อ จำกัด ของการถ่ายเทมวลเนื่องจาก
กรณีที่ไม่มีการกวนซึ่งอาจ จำกัด การเร่งพื้นผิว
ความพร้อมในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา ในการเพิ่มประสิทธิภาพการทดลอง
ข้างต้นที่ดีที่สุดเงื่อนไขการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรเทอได้
0.15 โมเลกุลของเอทานอล 0.01 โมเลกุลของ NaHCO3 และ 0005 โมเลกุล
ร่วมผง.
ผลกระทบของอุณหภูมิปฏิกิริยา (140-240 องศาเซลเซียส) และเวลาการเกิดปฏิกิริยา
(1-30 วัน) นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบในตัวเลข 4
และ 5 ตามลำดับ ในรูปที่ 4 จะพบว่าอัตราผลตอบแทนของ 1 -
บิวทานอเพิ่มขึ้นกับเวลาการเกิดปฏิกิริยาอีกต่อไปถึง
สูงสุด (9.8 โมเลกุล%) หลังจาก 20 วันแล้วยังคงอยู่
คงที่ในขณะที่อัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ที่เก็บไว้เสมอ
เพิ่มขึ้นแม้ว่าจะช้า แต่เลือกที่จะ 1-บิวทานอ
ลดลงจาก 74% ถึง 62% เมื่อถึงเวลาการเกิดปฏิกิริยาเปลี่ยนแปลง
1-30 วัน รูปที่ 5 แสดงรูปแบบของอัตราผลตอบแทนของ
ผลิตภัณฑ์และการเลือกที่จะ 1-บิวทานอกับการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิ
ปฏิกิริยา คาดว่าจะเป็นผลผลิตของบิวทานอ 1-
เพิ่มขึ้น 1.2-5.5% โมเลกุลที่มีอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง
140-240 องศาเซลเซียส ในเวลาเดียวกันผลผลิตของ 2
เอทิลบิวทานอ, 1-hexanol, hexanol 2 เอทิลและ n-octyl เครื่องดื่มแอลกอฮอล์เป็น
ยังยก หัวกะทิ 1-บิวทานอเพิ่มขึ้นจาก 50% เป็น 74%
เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 140-180
องศาเซลเซียสและคงที่อยู่แล้ว (ประมาณ 70%) แม้ในอุณหภูมิที่สูงขึ้น
ปฏิกิริยาได้ถึง 240 องศาเซลเซียส
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)
องค์ของผลิตภัณฑ์ทั้งของเหลว และเป็นต้น
ระบุระยะกับ GC MS แรมสเป็คตรา GC MS
พบว่าในเฟสของเหลว 1-บิวทานอถูกหลัก
ผลิตภัณฑ์ และบิวทานอเอทิล 2, 1 hexanol, 2-เอทิล hexanol และ noctyl
แอลกอฮอล์ได้สาร อย่างไรก็ตาม ไม่อินทรีย์
ผลิตภัณฑ์ตรวจพบในระยะเป็นต้น ชุด
ได้ดำเนินการทดลองเปรียบเทียบกับที่อื่น
สิ่งที่ส่งเสริม (Fe, Co, Ni, Raney Cu ทองแดง เรา CoCO3,
และ Co2O3) (ตาราง 1), ระหว่างผงบริษัทซึ่งแสดงให้เห็นว่าการ
ใวสุดกับ 1-butanol
(69%) และผลตอบแทนสูงสุด (2.89 โมล%) (รายการ 1) ปฏิกิริยาที่อาจเกิดขึ้นในหน้าของการ
เหมือนเศษ (NaHCO3) ไม่ มีความแตกต่างกัน
เศษ (เช่น ไม่จำกัดผง), แต่ผลตอบแทนที่ได้รับของ 1-
บิวทานอต่ำมาก (เพียง 0.2 โมล%), ซึ่งระบุที่
เหล็กโลหะผสมของด้วยเป็น inert ภายใต้ปฏิกิริยา
เงื่อนไข (8 รายการ) สำหรับสองปฏิกิริยาอื่น ๆ (เช่น รายการ
9 บริษัทผงโดย NaHCO3 รายการ 10 ใช้บริสุทธิ์
เอทานอลน้ำ), ปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นเนื่องการ
ขาดสภาพเป็นด่างสำหรับปฏิกิริยา Guerbet เรา
ยัง ดำเนินการทดลองเปรียบเทียบกับบริษัทผง
ภายใต้กลกวน (rpm = 500) (ดูในรายละเอียด), เฉพาะ
รับผลตอบแทนต่ำกว่าของ 1-บิวทานอ (0.1 โมล%) เรามี
ของโอนได้โดยรวมข้อจำกัดในการขาดงานของกวน
ในระหว่างการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา แต่จุดประสงค์ของการทำงานของเราจะแสดงให้เห็นถึง
โครงการการผลิตบิวทานอ 1 อย่างง่าย เพิ่มเติม
ทำงานในอนาคตจะต้องเข้าใจผล stirring บนการ
อัตราปฏิกิริยา
เงื่อนไขปฏิกิริยาถูกปรับ โดยแตกต่างกัน
จำนวนเอทานอล (0.10−0.25 โมล), NaHCO3 (0.005−
0.025 โมล), และบริษัทผง (0.005−0.015 โมล) รูปที่ 1
แสดงอิทธิพลของเอทานอลจำนวนเพิ่มขึ้น ด้วยการ
เพิ่มจำนวนเอทานอล ความเข้มข้นของการผลิต
เพิ่มขึ้น 1-บิวทานอ กำหนดสูงสุด (120 mmol/L), และ
ยังคงคงแม้ 0เอทานอลอย่างน้อย 15 โมลถูก
เพิ่ม แสดงผลของการเพิ่มจำนวน NaHCO3
2 รูป ความเข้มข้นของบิวทาการผลิต 1-นอ
เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อการเพิ่มขึ้นของ NaHCO3 เพิ่ม
0.005 ถึง 0.01 โมล และช้า จาก 0.01 ถึง 0.015 โมล แต่
ลดลง ด้วยการเพิ่มเติม NaHCO3 (> 0.015 โมล) .
เราศึกษาอัตราปฏิกิริยาของผง Co กับต่าง ๆ
loadings เศษ ดังแสดงในรูปที่ 3 อัตราปฏิกิริยา Co
ผงลดลง ด้วยการเพิ่มจำนวนบริษัทผง นี้
อาจจะเนื่องจากข้อจำกัดการโอนย้ายโดยรวมเนื่อง
ของกวน ซึ่งอาจจำกัดเศษผิว
ว่างระหว่างปฏิกิริยาการ ในการทดลองให้เหมาะ
เหนือ เงื่อนไขปฏิกิริยา hydrothermal ให้เหมาะถูก
0.15 โมลของเอทานอล 0.01 โมลของ NaHCO3 และ 0โมล 005 ของ
ผง Co.
ผลของอุณหภูมิปฏิกิริยา (140−240 ° C) และ
เวลาตอบสนอง (1−30 วัน) ยังถูกสอบสวนในเลข 4
5 และตามลำดับ ในรูปที่ 4 มันถูกพบว่าผลตอบแทนของ 1-
เพิ่ม ด้วยเวลาตอบสนองนาน บิวทานอถึง
สูงสุด (9.8 โมล%) หลังจาก 20 วัน และยังคงอยู่แล้ว
ค่าคง ในขณะที่ผลผลิตของผลิตภัณฑ์เก็บไว้เสมอ
เพิ่มขึ้น ว่าช้า อย่างไรก็ตาม วิธีการ 1-บิวทานอ
ลดจาก 74% เป็น 62% เมื่อเปลี่ยนเวลาปฏิกิริยา
1-30 วัน รูปที่ 5 แสดงรูปแบบของผลตอบแทนของ
ผลิตภัณฑ์และวิธีการ 1-บิวทานอกับการเปลี่ยนแปลงใน
อุณหภูมิปฏิกิริยา ตามที่คาดไว้ ผลตอบแทนของ 1-บิวทานอ
เพิ่มขึ้นจาก 1.2% โมล 5.5 มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
จาก 140 ถึง 240 องศาเซลเซียส ในเวลาเดียวกัน ผลตอบแทนของเอทิล 2
บิวทานอ 1 hexanol, hexanol 2-เอทิล และ n octyl แอลกอฮอล์ถูก
ยัง ยก วิธีการ 1-บิวทานอเพิ่มขึ้นจาก 50%
74% เมื่อเพิ่มอุณหภูมิปฏิกิริยาขึ้นจาก 140 180
° C แล้ว ยังคงคง (ประมาณ 70%), แม้ที่มาก
ปฏิกิริยาอุณหภูมิถึง 240 องศาเซลเซียส
การแปล กรุณารอสักครู่..
![](//thimg.ilovetranslation.com/pic/loading_3.gif?v=b9814dd30c1d7c59_8619)