甘油選擇性氧化制備乳酸的研究進(jìn)展

黃春霞，曹宏兵，朱桂生，陳勇，代松濤，王麗，熊雄

（1.江蘇索普（集團(tuán)）有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212006；2.江蘇大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

甘油是生物柴油制備過程的副產(chǎn)物，被列為未來生物質(zhì)開發(fā)過程中最為重要的平臺(tái)分子之一（圖1）。目前，全球甘油的產(chǎn)能過剩，僅生物柴油副產(chǎn)的粗甘油產(chǎn)量已達(dá)到年產(chǎn)6 億升（圖2）[1-5]，當(dāng)前對(duì)于甘油的應(yīng)用研究滯后，特別是開發(fā)高附加值衍生物的研究力度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[1]。甘油的傳統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)已趨于飽和，探索從甘油到精細(xì)化學(xué)品的高值利用不僅開拓了下游產(chǎn)業(yè)鏈，而且可降低對(duì)不可再生化石類資源的依賴性[2-5]。

圖1 從生物質(zhì)到精細(xì)化學(xué)品示意圖

圖2 全世界甘油的量價(jià)變化圖[5]

乳酸是高度功能化的羥基酸，被譽(yù)為生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的平臺(tái)分子。隨著乳酸及其衍生物應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大和消費(fèi)量的增加，乳酸的需求量也不斷增加。據(jù)估計(jì)，2022年乳酸的市場(chǎng)需求量將達(dá)到100 萬t。乳酸可作為一種酸性物質(zhì)或者防腐劑應(yīng)用于食品工業(yè)，作為保濕劑應(yīng)用于化妝品工業(yè)，作為染色劑應(yīng)用于紡織工業(yè)。此外，乳酸在乳制品工業(yè)中被用作pH 調(diào)節(jié)劑、防腐劑，甚至作為細(xì)菌腐敗的抑制劑。乳酸也可用作生產(chǎn)生物聚合物聚乳酸的原料[6]。甘油具有高碳氧比特性（碳氧比=1），是生產(chǎn)有機(jī)酸的理想前驅(qū)體。以甘油為平臺(tái)分子，選擇性轉(zhuǎn)化獲得乳酸和氫氣，這一“原子經(jīng)濟(jì)”轉(zhuǎn)化過程不但促進(jìn)生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化產(chǎn)業(yè)鏈的循環(huán)發(fā)展，而且滿足乳酸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求[7-8]。……