制备生物柴油的负载型固体碱催化剂研究进展

介绍了用于制备生物柴油的负载型固体碱催化剂的最新研究进展,对金属氧化物和负载型固体碱催化剂载体进行了详细的讨论,并对负载型固体碱催化剂的研究提出了建议。     

酯交换反应在制备生物柴油上的应用

生物柴油因其环境友好且可再生作为矿物柴油的替代燃料而备受关注,生物柴油主要通过均相酸碱催化、脂肪酶催化、超临界法和固体酸碱催化的酯交换反应制备得到,但各种制备方法各有优劣,均相酸碱催化法反应迅速,转化率高但存在后续处理复杂,污染严重等问题;脂肪酶催化法反应条件温和,对原料中的水和游离脂肪酸不敏感,不需要过量的甲醇参与反应,后续处理工序简单,但酶的成本过高,这是制约其商业化发展的最大阻碍;超临界法是制备生物柴油的新技术,反应迅速,不需要催化剂,油脂转化率非常高,但其反应需要高温高压且能耗很大;固体酸碱催化剂腐蚀性小可以重复使用,后续分离工序简单,对环境的冲击较弱。其中负载型固体碱催化剂催化油脂酯交换反应将成为制备生物柴油的一个主要发展方向。     

固体酸催化剂在制备生物柴油中的进展

生物柴油是环境友好的替代燃油,由天然油脂与低级醇通过酯交换反应制备。采用固体酸催化剂制备生物柴油较为简单,同样适用于低等级、高度酸性以及含有水的油的酯化和酯交换反应,且不形成皂化物,还可以有效避免传统均相酸碱催化酯交换工艺中存在的产品分离困难和废催化剂的二次污染问题。研究非均相固体酸催化剂在生物柴油生产中的应用,对于正在兴起的中国生物柴油产业具有重要的意义。详细介绍了各种固体酸,包括硫酸化的金属氧化物、磺酸离子交换树脂、磺酸改性的介孔二氧化硅材料、磺化碳基催化剂、杂多酸和酸性离子液体作为酯化和酯交换反应中的非均相催化剂的研究进展。     

碳基固体酸催化大豆油酯交换制备生物柴油

通过一步碳化-磺化法制备了碳基固体酸催化剂,采用IR、XRD以及TG对催化剂进行了表征;并将催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油中,考察了相关因素对反应的影响,用气相色谱分析生物柴油的产率。实验结果表明,碳基固体酸催化大豆油与甲醇的酯交换反应效果显著,最佳反应条件为:醇油摩尔比36∶1、反应温度130℃、反应时间4h、催化剂用量为大豆油质量的10%时,生物柴油的收率可达95.5%。催化剂重复利用6次,活性下降较小。     

K2CO3/γ-Al2O3催化玉米油制备生物柴油成分的定性分析

采用等体积浸渍法制备了负载型固体碱催化剂K2CO3/γ-Al2O3,并将其用于催化玉米油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。采用气相色谱质谱联用仪对其成分进行了定性分析。通过分析质谱图的分子离子峰和特征离子峰,确定所制备的生物柴油主要由四种脂肪酸甲酯组成,分别为棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯。     

生物柴油制备中固体碱催化剂的研究进展

主要综述了几种负载型催化剂和非负载型催化剂,如分子筛固体碱催化剂、阴离子交换树脂催化剂、碱金属固体催化剂、CaO有关的固体碱催化剂及Al2O3作为载体的固体碱催化剂,分别对它们进行了总结并提出展望,其中可持续发展的绿色催化剂将成为今后的研究热点。     

磺酸型硅基固体酸制备及应用的研究进展

随着绿色化学的发展,将磺酸基团负载到固体表面制备磺酸型固体酸代替传统的硫酸催化剂越来越受到了人们的关注。为此,综述了磺酸型硅基固体酸的制备方法及应用,介绍了浸渍、接枝和共缩合3种制备方法,探讨了固体酸在酯化、醚化、脱水等反应中的催化活性。     

臭氧化的负载型非均相催化剂制备及其作用机理

在难降解废水处理的研究与实践中,负载型非均相催化臭氧化技术作为一种新型高级氧化技术受到了人们的高度关注,促进了负载型非均相催化剂制备及其作用机理研究的快速发展.综述了催化剂制备方法、载体表面属性、载体类型、载体上活性组分种类、负载量、催化剂配比等对负载型非均相催化剂催化活性的影响,并综述了负载型非均相催化剂的催化臭氧化功效和作用机理的研究进展;结合实际的水质状况,指出了其可能发展的方向.     

掺杂镧的固体碱MgO/SBA-15催化大豆油制备生物柴油

采用浸渍法制备了掺杂镧的固体碱MgO/SBA-15催化剂,将其用于大豆油酯交换制备生物柴油的反应。XRD表征结果显示,活性组分在载体SiO2骨架中高度分散。考察了不同镧镁物质的量比、焙烧温度和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响,发现镧的引入有利于催化剂与反应物的接触,从而提高催化剂的活性;镧和镁物质的量之比为0.5∶1,催化剂焙烧温度700℃,焙烧时间3h,催化剂质量分数为3%,反应时间3h时,生物柴油的产率达到95%以上。     

用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展

CO作为许多工业环境和室内、室外环境的主要有毒气体污染物之一,其消除问题得到了研究者的广泛关注。利用负载型纳米金催化剂在温和条件下催化氧化CO一直是催化领域的研究热点。从载体种类、结构、制备方法和条件的角度阐述了近年来CO催化氧化负载型纳米金催化剂的研究进展,对现阶段研究存在的问题进行了总结,并展望了未来发展前景。     

金催化剂的制备及应用研究进展

本文综述了负载金催化剂在制备与应用方面研究的进展。讨论了负载纳米金催化剂活性的主要影响因素（制备方法、载体的选择、焙烧温度和预处理条件）,详细地评述了负载金催化剂在化学工业和环境保护方面中应用的研究进展。本文涉及金催化剂在cO选择性氧化、乙炔氢氯化、水煤气变换反应、CO低温（常温）氧化、氮氧化物的还原催化应用。     

负载型催化剂催化二氧化碳和环氧化合物共聚的研究进展

为了实现二氧化碳与环氧化合物共聚制备脂肪族聚碳酸酯过程中催化剂的循环利用,提高产物的热力学和力学性能,对其均相催化剂进行载化,即将活性组分/中心负载在无机或高分子载体上是一条有效的途径。文中综述了二氧化碳和环氧化合物共聚中负载型催化剂的研究进展,重点对羧酸锌催化体系、SalenMX催化体系、稀土三元催化体系等不同负载型催化剂的制备方法、催化效率、产物性能及优缺点进行了系统阐述,为负载型催化剂的进一步研究提供了参考。     

用于CO催化氧化的负载型纳米金催化剂的研究进展

CO作为许多工业环境和室内、室外环境的主要有毒气体污染物之一,其消除问题得到了研究者的广泛关注.利用负载型纳米金催化剂在温和条件下催化氧化CO一直是催化领域的研究热点.从载体种类、结构、制备方法和条件的角度阐述了近年来CO催化氧化负载型纳米金催化剂的研究进展,对现阶段研究存在的问题进行了总结,并展望了未来发展前景.     

负载型催化剂对风化煤制备腐植酸的影响

以自制碳纳米管(CNTs)为载体,制备了负载型催化剂CeO2/CNTs、TiO2/CNTs和Ce-Ti-Ox/CNTs,并进行了TEM及XRD表征。以所得样品为催化剂用于东都风化煤降解制备腐植酸的研究,探讨了催化剂用量、反应温度及不同负载型催化剂对风化煤降解制备腐植酸的产率、分子结构及吸光度的影响。结果表明,所用负载型催化剂催化性能明显高于未负载的催化剂,能显著提高腐植酸的产率,而且所得腐植酸分子量较小,吸光度较高,其中Ce-Ti-Ox/CNTs催化效果最为显著,可使腐植酸的产率提高到65.43%,表明铈钛活性组分表现出了协同催化效应。     

玉米粉炭基固体酸催化剂的制备及表征

通过炭化-磺化的方法,以玉米粉为原料,制备了玉米粉炭基固体酸催化剂,并催化油酸与甲醇酯化反应制备生物柴油。通过XRD、FE-SEM、FT-IR对催化剂表征,实验结果证明,经过不完全炭化和磺化过程生成的为磺酸基负载的芳香族炭结构的化合物。通过单因素和正交试验得出该催化剂的最优制备条件为450℃,炭化恒温时间2h,磺化温度140℃,磺化时间3h,此催化剂催化的酯化反应转化率高达72.04%。     

秸秆炭质固体酸催化剂的制备及应用

以秸秆为原料,采用炭化和磺化方法制备炭质磺酸化固体酸催化剂,并通过XRD、SEM和FT-IR对所制备催化剂的结构进行表征。通过催化油酸和甲醇酯化反应制备生物柴油,考察炭化温度、炭化时间、磺化温度和磺化时间对催化剂性能的影响。并研究了不同条件对油酸转化率的影响,优化了制备生物柴油的最佳工艺条件,结果表明:在炭化温度为350℃、炭化时间1h、磺化温度140℃、磺化时间1h的条件下,所制备催化剂具有较高的活性;在反应温度为68℃、反应时间为5h、催化剂质量为油酸质量的7%、甲醇与油酸的物质的量比为12∶1的条件下,生物柴油转化率可达94.83%。     

大孔聚苯乙烯-二乙烯基苯树脂负载钯催化剂的制备及对Heck反应的催化性能

以大孔高比表面聚苯乙烯树脂为载体合成了一种高分子负载型钯催化剂。利用XPS、XRD、TGA、DTG和氮气吸附仪等对其进行了表征。结果表明,钯在载体表面呈高度分散状态,所制备的负载型催化剂在室温至200℃范围内有很好的热稳定性。该负载型催化剂在空气氛围中只需较少的催化剂用量就能较好地催化丙烯酸与芳基碘的Heck反应,较高产率地生成取代的反式肉桂酸。该高分子催化剂使用多次后仍具有较好的催化活性。     

活性炭负载酸性离子液体催化制备生物柴油

以活性炭(AC)负载酸性离子液体[Hmim-BS][HSO4]制备的[Hmim-BS][HSO4]/AC为催化剂,以大豆油和甲醇为原料,通过酯交换反应生成生物柴油。考察了离子液体负载量、催化剂用量、反应时间、反应温度以及醇油摩尔比等因素对生物柴油收率的影响。研究结果表明:在催化剂负载量为30%,催化剂用量为大豆油质量的7.5%,140℃下反应5h,生物柴油收率超过92%。重复使用4次后,生物柴油收率仍可达到83%左右,表现出良好的催化性能。     

固体碱催化剂阴离子交换树脂/KF催化制备生物柴油

随着社会经济发展,世界能源消耗量也在日益增加,然而矿物能源的储量十分有限,因此,开发清洁的、安全的、环保的、可再生的替代性绿色燃料已经成为人类最重要的课题之一。生物柴油是一种清洁的可再生的绿色能源,是石化柴油优质的替代品,可以直接作为柴油替代品在柴油机上使用。本研究制备了一种阴离子交换树脂/氟化钾固体碱催化剂用于制备生物柴油。阴离子交换树脂种类、阴离子交换树脂/KF质量比、甲醇/植物油的质量比、反应时间和催化剂用量等条件对酯化反应的影响进行了研究。D201/KF为最有效的催化剂,最佳反应条件下产率为99.2%。此外,该催化剂具有优良的重复利用性,第6次反应生物柴油收率为92.2%。     

CO2和环氧化合物共聚负载型催化剂的研究进展

CO2与环氧化合物共聚生成脂肪族聚碳酸酯,其塑料具有生物可降解性,是一类具有发展前景的环境友好型材料。为了实现该过程中催化剂的循环使用,对催化剂进行负载化是一个有效的途径。对CO2和环氧化合物共聚中负载型催化剂的研究进展进行了综述,为该领域负载型催化剂的进一步研究提供指导。