邻苯二甲酰亚胺钾催化合成生物柴油北大核心CSCD

针对酯交换法合成生物柴油中均相催化剂不容易分离和非均相催化剂易失活和用量大等问题,提出用邻苯二甲酰亚胺钾催化大豆油和甲醇合成生物柴油。通过单因素实验考察了催化剂邻苯二甲酰亚胺钾用量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对甘油三酯转化率的影响,并利用Design-Expert软件通过响应面实验对合成反应条件进行了优化。考察了邻苯二甲酰亚胺钾在甘油和甲醇中的溶解度和作为催化剂的重复使用性能。通过红外光谱和气相色谱-质谱对生物柴油的结构和组成进行了分析。结果表明:合成生物柴油的最佳反应条件为反应温度60℃、醇油摩尔比7.15∶1、反应时间2.4 h、催化剂用量1.2%,在此条件下甘油三酯转化率为96.0%;催化剂在高温下溶于甲醇和甘油,在低温下可在甘油中析出;催化剂循环使用4次,甘油三酯转化率仍在85%以上;红外光谱和气相色谱-质谱分析表明,生物柴油被成功合成,棕榈酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯和硬脂酸甲酯含量为83.09%。综上,邻苯二甲酰亚胺钾作为合成生物柴油的催化剂,具有较高的催化性能和较好的重复使用性,可以实现均相酯交换反应和非均相分离。     

棕榈酸甲酯的合成及其动力学研究

采用3A分子筛吸附脱水技术,以阳离子交换树脂NKC–9为催化剂,棕榈酸和甲醇为原料合成棕榈酸甲酯。考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化反应的影响,并测定了动力学数据。确定了最佳反应条件:n(甲醇)∶n(棕榈酸)=2.5∶1、阳离子交换树脂NKC–9的用量为棕榈酸和甲醇总质量的8%、反应温度≤70℃、反应时间4 h。最佳反应条件下棕榈酸的转化率为92.95%;反应总级数为二级,表观活化能为64.50 k J/mol,指前因子为2.95×108 L/(mol·min)。     

二氧化硅-硫酸氢钾固体酸催化制备生物柴油

采用溶胶-凝胶法制备KHSO4.SiO2固体酸催化剂,将其应用于催化油酸与甲醇制备生物柴油的酯化反应中,考察了催化剂焙烧温度、KHSO4负载量、甲醇与油酸物质的量比、催化剂用量、反应时间及催化剂使用次数对生物柴油转化率的影响。结果表明,固体酸催化剂KHSO4.SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,最佳反应条件:催化剂焙烧温度为200℃,KHSO4负载量为20%,甲醇与油酸物质的量比为12∶1,催化剂用量占油酸质量的10%,反应时间5 h,生物柴油转化率可达95.58%。固体酸催化剂KHSO4.SiO2可重复使用4次,催化活性良好。     

微波辅助绿豆碳基固体酸催化剂活性研究

为了考察微波辐射对自制固体酸催化剂催化活性的影响,作者以绿豆为原料,采用碳化-磺化法制备了一种新型碳基固体酸催化剂,于实验室自制微波反应器中催化油酸和甲醇的酯化反应。对油酸甲酯化反应过程中的微波功率、反应温度、反应时间、催化剂用量、醇油摩尔比等条件进行了单因素分析,并对醇油摩尔比、反应时间、催化剂用量对油酸甲酯化的转化率的影响进行了正交优化,得到最佳工艺为:微波功率400 W、反应温度65℃、醇油摩尔比11∶1、反应时间30 min、催化剂用量为5%,在此工艺条件下油酸甲酯化的转化率为93.97%。     

硅胶固载磺酸功能化离子液体催化棕榈酸制备生物柴油的工艺研究

以硅胶固载N,N-二甲基苄胺丙基磺酸基硫酸氢盐离子液体([DMBPSH]HSO_4/SG)为催化剂,进行棕榈酸与甲醇酯化制备生物柴油工艺研究,考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对棕榈酸甲酯收率的影响。研究表明,10%[DMBPSH]HSO_4/SG催化剂具有最好的催化酯化活性;以10%[DMBPSH]HSO_4/SG为催化剂,利用响应面分析法优化生物柴油的最佳制备工艺条件为:醇酸摩尔比12.6∶1,催化剂用量为棕榈酸质量的5.3%,反应时间2.3 h,温度368 K,此条件下,棕榈酸甲酯的收率为97.2%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,棕榈酸甲酯合成反应的活化能为15.89 kJ/mol,动力学方程为:■。     

Br?nsted酸性功能离子液体催化合成棕榈酸乙酯

以吡啶为原料,制备一系列离子液体,并将其应用于催化棕榈酸和乙醇的酯化反应。考察醇酸物质的量比、反应时间、催化剂用量等因素对棕榈酸酯化率的影响,并采用响应面分析法对棕榈酸乙酯的合成反应条件进行优化。试验结果表明,吡啶丙烷磺酸硫酸氢盐([PPS]HSO_4)催化剂具有最好的催化活性;以[PPS]HSO_4为催化剂时,棕榈酸乙酯的最佳合成条件为:醇酸物质的量比12∶1,反应时间2.0 h,催化剂用量为棕榈酸质量的6%。在该条件下,得最高酯化率88.9%,与模型预测值基本相符。     

玉米油脱臭馏出物固体酸催化的甲酯化反应条件优化

对玉米油脱臭馏出物中的脂肪酸采用强酸性阳离子交换树脂催化甲酯化反应。对树脂进行筛选、预处理、干燥,确定以干燥的干氢NKC-9强酸性树脂作为甲酯化催化剂。对反应条件进行单因素试验,确定了最佳反应工艺参数。经正交试验优化确定甲酯化反应最佳条件为:甲酯化反应温度为60℃,甲酯化反应时间为5h,醇酸比为2∶1,催化剂用量为20%。最佳条件下脂肪酸甲酯化率可达到97.8%。     

新型生物催化剂催化合成植物甾醇酯工艺优化

以具有3D开放孔隙特征的介孔有机硅球为载体构建新型生物催化剂,并用于催化合成植物甾醇酯。采用单因素试验,考察底物类型、底物浓度、酶用量、温度和反应时间5个因素对植物甾醇转化率的影响。通过响应面分析法确定植物甾醇酯的最佳合成条件,当棕榈酸（27.5 mmol/L）作为底物、酶用量21.4 U、反应温度47.2℃、反应时间11.4 h时,植物甾醇获得最大转化率为（96.8±0.7）%。此外,催化剂重复使用10次后,甾醇转化率为97.11%,表明该催化剂具有良好的稳定性。     

磷钨酸改性多孔配位聚合物催化水相中脂肪酸酯化反应研究

采用一步水热法合成磷钨酸改性多孔配位聚合物(PCP(Cr)-PTA)催化剂,并对催化剂进行FTIR、XRD、N_2吸附脱附、透射电镜、扫描电镜和热重表征。将催化剂用于水相中合成棕榈酸甲酯,探讨了催化剂用量、反应温度、反应时间和醇水体积比对棕榈酸甲酯产率的影响。结果表明:磷钨酸成功负载并分散在多孔配位聚合物孔道之中,Keggin结构保持不变,且热稳定性良好。在醇水体积比1∶9,反应温度130℃,反应时间3 h,催化剂PCP(Cr)-PTA用量为反应物质量的5%的酯化反应条件下,棕榈酸甲酯产率达到84.7%。催化剂连续经过5个反应周期仍保持良好的催化活性。     

阳离子交换树脂催化合成异丁酸异戊酯

以阳离子交换树脂(NKC-9)为催化剂,以异丁酸和异戊醇为原料合成异丁酸异戊酯。考察了原料配比、催化剂用量、带水剂用量、反应时间等因素对反应的影响。通过正交实验确定制备工艺条件:n(异戊醇):n(异丁酸)=2.0:1,NKC-9催化剂用量为异丁酸和正丁醇总质量的5%,m(甲苯):m(异丁酸)=1.9:1,反应温度≤125℃,反应时间3.5h,在该条件下异丁酸的转化率达到99.3%。催化剂重复使用5次后,异丁酸的转化率为96.7%。