Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料,经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO₂）,用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,研究催化剂焙烧温度、n(NaOH)∶n(SiO₂)、n(甲醇)∶n(大豆油)、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,固体碱催化剂Na/SiO₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有较高的催化活性,在催化剂焙烧温度600 ℃、n(NaOH)∶n(SiO₂)=2∶1、n(甲醇)∶n(大豆油)=15∶1、催化剂用量为大豆油质量的7%和反应时间3 h的条件下,脂肪酸甲酯产率可达97.42%,催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

负载型固体碱催化合成甲酯生物柴油的研究

采用浸渍法制备了Na2CO3/高岭土负载型固体碱催化剂,用于催化大豆油与甲醇酯交换反应制备甲酯生物柴油。考察了反应时间、催化剂用量、反应温度和醇油摩尔比对酯交换反应转化率的影响,并通过单因素试验确定了最优工艺条件。结果表明:反应时间4 h、反应温度60℃、催化剂用量3%和醇油摩尔比12∶1条件下,酯交换反应转化率达到90.5%。     

二氧化硅-磺酸固体酸催化大豆油与异丙醇的酯交换反应

通过溶胶-凝胶法制备了二氧化硅-磺酸(SiO2-SO3H)固体酸催化剂,并用于大豆油与异丙醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂的处理温度、异丙醇与大豆油的摩尔比、催化剂用量、正庚烷用量和反应时间对酯交换反应的影响。结果表明,二氧化硅-磺酸(SiO2-SO3H)具有较高的酯交换反应催化活性。确定制备生物柴油的最佳条件如下:催化剂处理温度为120℃、醇油摩尔比为6∶1、催化剂用量(以大豆油质量计)为5.0%、正庚烷用量(以大豆油质量计)为30.0%、反应时间为6.0h。在该条件下,大豆油异丙酯产率可达96.12%。     

固体碱催化大豆油制备生物柴油

以Na2Si O3·9H2O为原料制备固体碱催化剂,大豆油和甲醇酯交换反应为模型,优化固体碱焙烧条件。再以最优条件制备的Na2Si O3·9H2O固体碱催化剂优化大豆油和甲醇酯交换工艺。结果表明:硅酸钠固体碱最佳制备条件为煅烧温度400℃、煅烧时间1 h。大豆油和甲醇酯交换反应优化工艺为:反应温度65℃、醇油摩尔比6∶1、反应时间2 h。     

离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了对水稳定性好、带—SO₃H官能团的咪唑丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体，并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换反应制备生物柴油的研究。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。实验结果表明，在n(甲醇)∶n(大豆油) =12∶1、反应温度120 ℃、反应时间8 h和催化剂用量为原料油质量的4.0%条件下,产物中脂肪酸甲酯收率可达96.5%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

用于生物柴油制备的KF/Al2O3固体碱催化剂的研究

采用浸渍法制备了KF/Al₂O₃固体碱催化剂，并将其应用于大豆油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应。通过酯交换反应的转化率对催化剂制备工艺进行了优化，得出最佳制备条件：KF理论负载质量分数为Al₂O₃的45%，浸渍时间6 h，焙烧温度500 ℃，优化条件下制备的催化剂在大豆油与甲醇物质的量比为12∶1、催化剂用量为油质量的2%、反应时间3 h和反应温度(60～65) ℃条件下,酯交换转化率可达97.15%。     

La-Mg-Al类水滑石催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用共沉淀法制备了La-Mg-Al类水滑石,利用XRD进行了表征,考察了该催化剂的制备条件,并探究了催化大豆油酯交换反应的优化条件。实验结果表明,在金属物质的量比为1∶2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3 h的条件下制得的催化剂活性较高,并在反应温度为65℃,反应时间为3 h,醇油物质的量比为9∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%的优化条件下催化酯交换反应,生物柴油的收率达到90.9%。     

二氧化硅-磺酸催化制备生物柴油的研究

通过溶胶-凝胶法制备二氧化硅,进而与氯磺酸反应制得二氧化硅-磺酸(SiO2-SO3H)固体酸催化剂,用于大豆油与乙醇的酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂的处理温度、乙醇与大豆油的摩尔比、催化剂用量、原料油油酸含量和反应时间的影响.结果表明,二氧化硅-磺酸(SiO2-SO3H)具有较高的酯交换反应催化活性.制备生物柴油的最佳条件如下:催化剂处理温度为120℃、醇油摩尔比为6∶1、催化剂质量分数为5.0%(以大豆油计)、正庚烷的质量分数(以大豆油计)为30.0%、反应时间为6.0 h,此时生物柴油产率可达97.84%.与固体碱催化剂相比,固体酸催化剂对原料的酸度有更强的适应性.     

相转移催化大豆油醇解研究

通过催化大豆油与甲醇进行酯交换反应合成脂肪酸甲酯(FAME),研究了相转移催化剂对油脂醇解的催化性能。考察了不同醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度对大豆油醇解反应的影响,得到了较佳工艺条件:n(甲醇)∶n(大豆油)为6∶1,催化剂用量为大豆油质量的1.0%,35℃~40℃下反应1 h。结果表明:苄基三乙基氢氧化铵是油脂醇解的有效催化剂,在优化工艺条件下甲酯产率达91%以上。     

固体酸HClO_4-SiO_2催化制备生物柴油的研究

采用溶胶-凝胶法制备了二氧化硅负载的高氯酸(HClO4-SiO2)固体酸催化剂,并用于催化大豆油与乙醇的酯交换反应制备生物柴油,研究了催化剂的处理温度、醇油摩尔比、催化剂用量、溶剂正庚烷用量和回流反应时间对酯交换反应的影响.在最优条件下,即催化剂处理温度为100℃、醇油摩尔比为8∶1、催化剂用量为油质量的5.0%、正庚烷用量为油质量的30.0%、回流反应时间为8 h,生物柴油的产率达到59.80%.     

无酸法合成环氧大豆油的研究

以(-πC5H5NC16H33)3[PO4(WO3)4]作为催化剂,1,2-二氯乙烷为溶剂,H2O2(30%,质量分数)为氧源,在无酸环境下直接合成环氧大豆油,并利用正交实验的方法对大豆油环氧化反应的工艺条件进行优化,得出了最佳反应条件为:n(H2O2)∶n(大豆油双键)=1.25∶1,m(二氯乙烷)∶m(大豆油)=3.5∶1,反应温度70°C,反应时间4 h,产品环氧大豆油的环氧值大于6.2%,碘值小于2.60 gI/100 g,达到一级品要求。催化剂循环使用三次催化活性保持不变。     

A comparative study of KOH loaded on double aluminosilicate layers, microporous and mesoporous materials as catalyst for biodiesel production via transesterification of soybean oil

Transesterification of soybean oil (TSO) with methanol to methyl esters (biodiesel) was found to proceed in the presence of KOH loaded on aluminosilicate layers (bentonite, kaolinite), microporous materials (zeolite Y, clinoptiloite), mesoporous materials (MCM-41, Al-MCM-41), some oxides (Al₂O₃, TiO₂, SiO₂), and silica gel as heterogeneous catalysts. Effect of reaction parameters such as KOH wt.%, amount of catalyst, reaction time, reaction temperature, molar ratio of methanol to oil and TSO yields up to 99% will be discussed in this presentation. Utilization of bentonite and kaolinite as cheap and eco-friendly solid supports is promising.     

CaO/La2O3固体碱催化剂制备及其催化大豆油酯交换反应性能

采用共沉淀法制备了氧化钙/三氧化二镧（CaO/La2O3）固体碱催化剂,并将其应用于大豆油与甲醇进行的酯交换反应。XRD表征结果表明,活性组分在三氧化二镧上高度分散,且钙与镧之间有较强的协同作用。催化剂适宜的制备条件：钙与镧物质的量比为2∶1,焙烧温度为750 ℃,焙烧时间为3 h。在醇与油物质的量比为13∶1、催化剂质量占大豆油质量的4%、反应时间为4 h条件下,制备的氧化钙/三氧化二镧固体碱催化剂催化大豆油和甲醇进行的酯交换反应制备生物柴油的产率达到90%以上。     

天然沸石基微介孔复合催化剂的制备及其油砂沥青减黏改质性能

利用水热稳定性高的天然斜发沸石为铝源,水玻璃为硅源,Na OH为碱源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,稀硫酸调节p H,再经过老化、晶化、烘干和焙烧等制备具有微介孔复合结构、良好水热稳定性和高比表面积的clin/MCM-41催化剂。将p H=10和硅铝物质的量比100条件下制得的催化剂应用于蒸汽辅助重力泄油技术开采的加拿大油砂沥青改质反应。在剂油质量比1∶10和310℃反应30 min条件下,减黏率超过90%,同时大量胶质和沥青质非烃被催化裂化为轻质油,表明clin/MCM-41催化剂是优异的油砂沥青中低温减黏催化剂。     

丙烯酸十八酯改性硅油的合成研究

以含氢硅油和丙烯酸十八酯为原料、氯铂酸为催化剂,通过硅氢加成反应合成了丙烯酸十八酯改性硅油。研究了催化剂用量、反应温度、反应时间和物料比等因素对反应的影响。通过正交实验和对相关因素的研究确定出反应的最佳条件:温度75℃,n(CC)∶n(Si—H)=1.1∶1,铂用量为反应物质量的0.008%,反应时间4 h,溶剂用量是反应物质量的30%;由红外表征证实,产物接枝上了丙烯酸十八酯。     

苄基磺酸化介孔分子筛催化合成柠檬酸三丁酯

采用硫酸磺酸化苄基介孔分子筛SBM作为催化剂,用于催化合成柠檬酸三丁酯。结果表明SBM合成柠檬酸三丁酯中具有良好的催化性能。当n（柠檬酸）∶n（正丁醇）=1.0∶9.0;w（cat）%=5%;反应温度110℃;反应时间9h,酯化率为96.26%,催化剂可重复使用。     

Mg-Al复合氧化物催化材料的制备及表征

采用水热合成法制备了Mg-Al复合氧化物催化剂,考察了模板剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)用量对水滑石结构的影响。结果表明,加入CTAB的浓度远大于临界胶束浓度时,水滑石呈现棒状结构。将镁铝复合氧化物用于催化豆油与甲醇的酯交换反应,醇/油摩尔比为12∶1,催化剂用量为3%,反应温度65℃和反应时间2 h的条件下,豆油的转化率达78.9%。     

植物油基多元醇的合成研究

该文以环氧大豆油(ESBO)和甲醇为原料,在SO42-/ZrO2固体酸催化作用下,通过开环加成反应制备了植物油多元醇(Polyol)。借助红外、核磁共振、热分析等技术对产物结构和性质进行了分析,考察了原料配比、反应温度、反应时间和催化剂用量对ESBO转化率和多元醇合成的影响。结果表明:在反应原料配比n(甲醇)∶n(ESBO)=50∶1,反应温度373 K,反应时间2 h条件下,环氧大豆油转化率为96.8%,羟基值为198.3 mg KOH/g。