TiO2光催化生物乙醇制備2,3-丁二醇的開題報告

TiO2光催化生物乙醇制備2,3-丁二醇的開題報告題目：TiO2光催化生物乙醇制備2,3-丁二醇的研究一、研究背景2,3-丁二醇是一種重要的化學中間體，在醫(yī)藥、農藥、化妝品、香料等領域有廣泛應用。目前，傳統(tǒng)的2,3-丁二醇制備方法主要通過氧化-還原反應、氫解反應等化學方法進行制備，但這些方法存在著反應時間長、產率低、能耗大等問題。因此，開發(fā)一種高效、環(huán)保的2,3-丁二醇制備方法顯得尤為重要。生物乙醇是一種生物燃料，可以通過發(fā)酵法從木材、秸稈、廢棄物、農作物等廢棄物質中制得。因為生物乙醇是可再生的、低污染的能源，因此具有重要的研究價值。光催化技術是一種利用光能提高化學反應速率的技術，其具有無廢水排放、低碳排放等優(yōu)點，并且可以在溫和條件下完成一系列復雜反應。因此，將光催化技術與生物乙醇制備技術相結合，探索使用TiO2光催化生物乙醇制備2,3-丁二醇的可能性，具有重要的研究意義。二、研究課題1.研究目的通過使用TiO2光催化技術、生物乙醇作為原料，探索制備2,3-丁二醇的新方法，提高2,3-丁二醇的產量和純度，并降低生產成本。2.研究內容（1）通過生物發(fā)酵法制備生物乙醇，確定適宜的生產工藝和條件；（2）采用TiO2光催化技術對生物乙醇進行光催化反應，研究參數(shù)如反應時間、溫度、催化劑載量等因素對反應的影響；（3）通過液相色譜-質譜聯(lián)用技術對反應產物進行分析，確定產物結構和純度；（4）通過最優(yōu)化和因子實驗等方法確定最優(yōu)反應條件，提高2,3-丁二醇的產量和純度，并降低成本。三、研究意義該研究可以有效地解決傳統(tǒng)2,3-丁二醇制備方法反應時間長、產率低、能耗大的問題，同時使生物乙醇得到綜合利用，提高其利用效率，降低生產成本。此外，該研究還可以為光催化技術在化學合成中的應用提供新思路。四、研究方法1.生物乙醇的發(fā)酵法制備：選擇適宜的微生物菌株，通過發(fā)酵法制備出生物乙醇；2.光催化實驗：采用不同催化劑載量、反應時間和溫度等條件下，對生物乙醇進行光催化反應；3.產物分析：采用液相色譜-質譜聯(lián)用技術對反應產物進行分析，確定產物結構和純度；4.最優(yōu)反應條件的確定：通過因子實驗和最優(yōu)化等方法確定最優(yōu)反應條件，提高反應產率和純度。五、預期結果與創(chuàng)新點預期結果：通過TiO2光催化技術和生物乙醇，制備出高效、環(huán)保、低成本的2,3-丁二醇。創(chuàng)新點：（1）本研究首次將TiO2光催化技術應用于生物乙醇合成2,3-丁二醇的研究中；（2）該研究嘗試探索了一種利用生物乙醇合成化學中間體的新方法，對資