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。     

樟树籽油酯交换法制备生物柴油的研究

以浓H2SO4为催化剂,樟树籽油与甲醇预酯化生成酯化油;再以NaOH为催化剂,酯化油与甲醇进行酯交换制备生物柴油。在单因素试验的基础上,利用正交试验优化酯交换反应条件。结果表明:当甲醇与酯化油摩尔比为4.0∶1、催化剂与酯化油摩尔比为0.050∶1、反应时间为80 min、反应温度为55℃时,酯交换率最高,达94.38%。经气相色谱分析,樟树籽油生物柴油的脂肪酸甲酯组成为:癸酸甲酯53.67%,月桂酸甲酯42.92%,肉豆蔻酸甲酯0.44%,棕榈酸甲酯0.37%,油酸甲酯2.11%,亚油酸甲酯0.26%。     

响应面法优化植物甾醇硬脂酸酯制备工艺

采用十二烷基硫酸铜催化合成植物甾醇硬脂酸酯,研究反应温度、反应时间、催化剂用量及酸醇摩尔比等因素对酯化反应的影响。通过单因素试验与响应面试验优化,得出酯化反应的最优制备条件为:反应温度129℃,反应时间2.6h催化剂用量为植物甾醇量1.15%,酸醇摩尔比为1.2∶1,在此条件下制备植物甾醇硬脂酸酯,其酯化率为92.59%。     

氨基功能化硅酸盐固载磷钨酸催化制备生物柴油及动力学研究

以介孔硅酸盐(TUD-1)为载体,经氨基功能化、磷钨酸固载化制备介孔硅酸盐固载磷钨酸催化剂(TUD-1-NH₂-PW),并利用XPS、XRD、TGA-DTG、BET、正丁胺电位滴定法等技术手段与方式对催化剂的结构和酸性进行表征,同时考察该催化剂在催化棕榈酸与乙醇酯化制备生物柴油反应中的催化性能。研究结果表明,TUD-1-NH₂-PW催化剂具有较好的催化酯化活性和稳定性。利用响应面分析法优化所得生物柴油的产率为96.86%,结果与模型预测值基本符合。优化条件下,合成生物柴油的反应级数为1.94,表观活化能为28.10 kJ/mol,动力学方程为：■。     

强酸性阳离子交换树脂催化合成棕榈酸甲酯

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂催化合成棕榈酸甲酯,考察了树脂类型、酸醇物质的量比、反应温度、催化剂用量、脱水剂无水CaCl₂用量、反应时间和催化剂重复使用次数对棕榈酸转化率的影响。结果表明：NKC-9型树脂催化合成棕榈酸甲酯的效果较好;NKC-9型树脂催化反应的最佳条件为：酸醇物质的量比1∶2,反应温度70℃,催化剂用量50%（占棕榈酸质量）,脱水剂无水CaCl₂用量10%（占催化剂质量）,反应时间3 h;在反应的最佳条件下,棕榈酸转化率可达95.36%;催化剂重复使用6次后棕榈酸转化率仍保持在90%以上。     

FeCl_3改性蒙脱土催化合成油酸甲酯的研究

用氯化铁改性蒙脱土制备了改性催化剂FeCl_3–蒙脱土,并以此为催化剂催化油酸与甲醇酯化合成油酸甲酯。通过XRD、FT–IR等方法对催化剂进行了表征。考察了催化剂用量、油醇摩尔比、反应温度、反应时间等因素对转化率的影响。研究结果表明:在催化剂用量5 wt%、油醇摩尔比1∶10、反应温度70℃的条件下反应3 h,油酸转化率为71.5%,且该催化剂适用于各种游离脂肪酸酯化反应及高酸值油脂酯化降酸反应。     

磷钨酸铬催化油酸甲酯化研究

采用离子交换法制备了铬掺杂的磷钨酸(Cr PW)催化剂,使用XRD、FT-IR及SEM等表征手段对其结构及形貌进行了分析,并对其催化油酸甲酯化反应进行了测试,系统考察了反应时间、温度、催化剂用量、油酸与甲醇摩尔比对酯化反应的影响。结果表明:在催化剂用量为0.25 g、反应温度为70℃、油酸与甲醇摩尔比为1∶14的催化条件下反应3 h,酯化反应转化率为88.6%。此外,Cr PW催化剂重复使用4次后仍具有较高的转化率,且该催化剂还适用于各种酯化反应。     

双键离子液体接枝固载PDVB的特性及其催化油酸甲酯化反应的研究

以二乙烯基苯(DVB)为单体,采用沉淀聚合法来合成单分散多孔聚二乙烯基苯微球(PDVB),利用PDVB微球上悬挂双键与带双键的离子液体单体进行接枝共聚反应,制备了PDVB-IL固体酸,用SEM、BET、FT-IR和TG进行表征,并将其用于催化油酸与甲醇进行酯化反应制备油酸甲酯。结果表明:PDVB-IL固体酸的微粒为球形规整,颗粒均匀,比表面积为451.12 m~2/g,耐热性能优异,热分解温度达350℃;将催化剂应用于酯化反应,在反应温度为90℃,醇油比20∶1,催化剂用量为油酸质量的4%,反应5 h,生物柴油的转化率为93.02%。固体酸催化剂具有较高的重复利用性,重复利用5次后,催化效果稳定。     

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。     

逆相转移催化合成葵花籽油蔗糖酯

先由食用葵花籽油和甲醇在碱性催化剂条件下酯交换反应制得脂肪酸甲酯,然后脂肪酸甲酯与蔗糖通过水溶剂法,以逆相转移催化剂DMAP催化制备蔗糖脂肪酸酯.通过对酯糖摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间进行考察,确定最佳合成条件为:酯糖摩尔比2.5∶1,催化剂用量4％,反应温度 85℃,反应时间7h.在最佳合成条件下,葵花籽油脂肪酸甲酯的转化率高达65.32％,所得产品具有良好的表面活性,其临界胶束质量浓度(CMC)为6.5 g/L,表面张力为27.41 mN/m,乳化力为79 s,浊点指数为7.2 mL,HLB值为10.1,碘值(Ⅰ)为126.9 g/100 g.     

生物柴油酯基结构优化反应及低温流动性的研究

本实验主要研究了反应时间、反应温度、醇酸摩尔比和催化剂用量对棕榈酸异丙酯转化率的影响规律,并建立了拟合系数定常回归法用于构建这4种因素用于构建这4种因素对酯化反应单一及复合作用的数学模型,并且以实验得到的棕榈酸异丙酯和棕榈酸甲酯的运动黏度进行了综合对比分析。研究表明:用此数学模型计算所得转化率为92.61%,与实验值转化率92.98%相比较,相对误差仅为0.4%;用棕榈酸异丙酯代替棕榈酸甲酯能有效改善生柴油低温流动性。     

L-抗坏血酸棕榈酸酯的合成工艺研究

以L-抗坏血酸和棕榈酸乙酯为原料、H2SO4为催化剂,酯交换法合成L-抗坏血酸棕榈酸酯。研究了L-抗坏血酸与棕榈酸乙酯的摩尔比、催化剂浓度、反应温度、反应时间等工艺条件对产率的影响。工艺条件优化后,产率达到75%,产品质量符合GB16314-1996标准。     

废油脂制备烷醇酰胺表面活性剂的工艺研究

以废油脂为原料,在自制DYD催化剂作用下制得脂肪酸甲酯,再以氢氧化钾为催化剂,与二乙醇胺合成烷醇酰胺.考察了催化剂用量,脂肪酸甲酯与二乙醇胺摩尔比、反应温度、反应时间、真空度等因素对反应的影响,通过单因素试验和析因试验确定出最佳工艺条件为:n(脂肪酸甲酯):n(二乙醇胺)=1:1.55,反应温度110℃,反应时间2.5 h,真空度0.08 MPa,催化剂用量0.65%(基于脂肪酸甲酯的质量).最佳条件下,烷醇酰胺的收率达96.3%.通过红外光谱仪对产物进行了结构表征,并对其界面张力进行了测定.结果表明,合成了目标产物,产物具有较好的界面活性.     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

固体酸SO42-/TiO2催化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯

通过沉淀.浸渍法制备了一系列不同焙烧温度的SO<,4><'2->/TiO<,2>固体酸催化剂,用于在甲醇中催化转化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯,探讨了不同反应条件及催化剂重复使用次数对乙酰丙酸甲酯得率的影响,并利用XRD和NH<,3>-TPD对使用前后的催化剂的结构和酸性进行了表征.实验结果表明:500℃焙烧3h的催化剂,在...     

固体酸SO_4~（2-）/TiO_2催化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯

通过沉淀-浸渍法制备了一系列不同焙烧温度的SO42-/TiO2固体酸催化剂,用于在甲醇中催化转化葡萄糖制备乙酰丙酸甲酯,探讨了不同反应条件及催化剂重复使用次数对乙酰丙酸甲酯得率的影响,并利用XRD和NH3-TPD对使用前后的催化剂的结构和酸性进行了表征。实验结果表明：500℃焙烧3 h的催化剂,在催化剂用量为2.5 wt%,反应温度为200℃的条件下反应2 h,乙酰丙酸甲酯得率达35 mol%。第一次回收的催化剂焙烧后使用催化性能明显下降,而之后的多次重复使用能保持较稳定的反应活性。XRD和NH3-TPD分析结果表明,使用后的催化剂的晶型结构仍保留,酸强度和总酸量随重复使用次数增加而逐渐降低。     

响应面分析法优化天然大豆油制备淀粉酯工艺

以天然大豆油和玉米淀粉为原料制备了具有两亲性的新型表面活性剂--淀粉脂肪酸酯。利用响应面软件设计试验,并建立数学模型,在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出酯化反应的最佳条件:反应时间11.6h,反应温度56.3℃,催化剂1.14%,物料比(淀粉:脂肪酸甲酯)1:1.4(W/W)。所得产品取代度是0.10683。