新型海藻酸铬复合物的制备及其催化油酸甲酯化合成生物柴油

以海藻酸钠与氯化铬为原料制备出一种价格低廉的新型海藻酸铬复合物,通过XRD、FTIR、SEM对制备的复合物结构进行表征,并将其应用于催化油酸与甲醇酯化反应制备生物柴油。系统考察了各因素对油酸转化率的影响,并研究了该催化剂在各种酯化反应中的应用。结果表明:廉价、易制备的海藻酸铬复合物固体酸表现出较高的催化活性,在催化剂用量3%(相对于油酸的质量)、油酸与甲醇摩尔比1∶10、反应温度70℃、反应时间3 h条件下,油酸转化率达92.2%;催化剂经重复使用5次,油酸的转化率仍高于60%;此外,该催化剂能适用各种长链羧酸与甲醇的酯化反应,表明该催化剂有望用于工业上高酸值原料降酸制备生物柴油。     

改性蒙脱土催化油酸甲酯化的研究

采用浸渍法制备了改性对甲苯磺酸-蒙脱土固体酸催化剂,并将其应用于油酸与甲醇酯化制备油酸甲酯的反应体系中。通过对改性固体酸催化剂进行粉末衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等表征技术发现,制备得到的改性固体酸为分散的小块片状结构,比表面积得到增加。此外,考察了催化剂用量、油酸与甲醇物质的量之比、反应温度及时间等因素对油酸转化率的影响。数据显示:在催化剂用量0.25 g、油酸与甲醇物质的量之比1∶10、反应温度70℃、反应时间3 h的条件下,油酸转化率为65.6%,且该催化剂适用于其它一些游离脂肪酸酯化及非粮油料预酯化反应。     

SO2-4/水淬渣固体酸催化脂肪酸制备生物柴油

以硫酸处理炼锌水淬渣所得的活性物质为载体,采用浸渍法制备了固体超强酸。将该固体酸用于甲醇和油酸的酯化反应,通过考察反应条件对油酸转化率的影响来反映固体酸在油酸和甲醇酯化反应中的催化活性。结果表明：当固体酸用量为油酸质量的18%、甲醇与油酸的摩尔比为15∶1、反应温度为120℃、反应时间为8 h时,油酸转化率可达90.35%;固体酸催化剂重复使用3次后,油酸转化率仍在70%以上,但随着重复利用次数增加,其催化活性有所下降。     

SO_4~(2-)/水淬渣固体酸催化脂肪酸制备生物柴油

以硫酸处理炼锌水淬渣所得的活性物质为载体,采用浸渍法制备了固体超强酸。将该固体酸用于甲醇和油酸的酯化反应,通过考察反应条件对油酸转化率的影响来反映固体酸在油酸和甲醇酯化反应中的催化活性。结果表明:当固体酸用量为油酸质量的18%、甲醇与油酸的摩尔比为15∶1、反应温度为120℃、反应时间为8 h时,油酸转化率可达90.35%;固体酸催化剂重复使用3次后,油酸转化率仍在70%以上,但随着重复利用次数增加,其催化活性有所下降。     

碳基固体酸催化餐饮废油气相酯化制备生物柴油的研究

以餐饮废油为原料制备混合脂肪酸,以混合脂肪酸和甲醇为原料,开展以蔗糖和十二烷基苯磺酸制备的碳基固体酸催化气相酯化制备生物柴油的研究,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及催化剂重复使用性对混合脂肪酸转化率的影响。结果表明,在催化剂用量为混合脂肪酸质量的4%、反应温度110℃、反应时间120 min条件下,转化率可达97.57%,但是催化剂的重复使用性有待提高。碳基固体酸催化剂对气相酯化制备生物柴油具有良好的催化活性,易于分离,对环境污染小,为环保型催化剂,具有良好的应用前景。     

氧化铝-硫酸固体酸催化剂催化油酸与甲醇酯化反应及其动力学研究

以氯仿为溶剂,通过氧化铝和氯磺酸反应制备了氧化铝-硫酸(ASA)固体酸催化剂,以油酸转化率为指标,考察了ASA催化剂在油酸与甲醇酯化反应中反应时间、醇酸摩尔比、催化剂用量及氯磺酸负载量对酯化反应的影响。得到的最佳酯化反应条件为:氯磺酸负载量4.1 mmol/g,反应时间6 h,反应温度68℃,醇酸摩尔比8∶1,催化剂用量为油酸质量的5%。在最佳酯化反应条件下,油酸转化率达到93.1%,ASA催化剂重复使用5次,油酸转化率仍在80%以上。在303~333K范围内,油酸和甲醇的酯化反应符合准二级动力学方程,表观活化能为54.34 kJ/mol,指前因子为2.91×109L/(mol·h)。     

鸭蛋壳制备的CaO固体碱催化大豆油制备生物柴油

将700~1000℃焙烧鸭蛋壳4h制备的氧化钙(CaO)固体碱催化剂用于大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油,用XRD和N2-吸附对其进行了表征,研究了焙烧温度对催化剂结构及催化性能的影响,考察了反应温度、甲醇与大豆油摩尔比、催化剂用量和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:以900℃焙烧鸭蛋壳制备的CaO固体碱为催化剂,在反应温度90℃、甲醇与大豆油摩尔比9∶1、催化剂用量3.0%(占大豆油质量)、正庚烷用量30.0%(占大豆油质量)和反应时间4h的条件下,生物柴油的收率可达99.1%。催化剂重复使用12次后,生物柴油的收率仍大于97%。说明CaO固体碱催化剂在大豆油与甲醇酯交换反应中具有良好的催化活性和重复使用性。     

硅藻土固载硅钨酸盐催化油酸甲酯化研究

采用一锅法制备了硅藻土固载铁掺杂的硅钨酸(FeSiW/硅藻土)固体酸催化剂,使用傅里叶红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)对催化剂的结构及形貌进行了分析,结果发现铁掺杂的硅钨酸较好的分散在硅藻土的表面。将其应用于油酸与甲醇为反应物的生物柴油制备体系,催化活性研究发现在催化剂用量3%(以油酸质量为基准)、油酸与甲醇摩尔比为1∶8、反应温度70℃、反应时间4 h的条件下,酯化反应转化率为72.5%,且催化剂重复使用6次后,转化率仍高于70%。此外,FeSiW/硅藻土催化剂还适用于催化各种长链羧酸的酯化反应。     

生物炭基固体酸催化剂制备及其催化油酸酯化性能的研究

以去除半纤维素的玉米芯为原料，通过高温炭化、浓硫酸磺化制备了生物炭基固体酸催化剂，用于油酸酯化制备生物柴油，并对催化剂进行了表征。考察了炭化温度、炭化时间、磺化温度、磺化时间等制备条件对催化剂的影响，探究了反应温度、反应时间、醇油摩尔比、催化剂质量分数对油酸酯化反应的影响。结果表明，适宜的催化剂制备条件为300 ℃炭化3 h、25 ℃磺化4 h，在此条件下制备的生物炭基固体酸酸量为1.67 mmol/L；适宜的反应条件为反应温度65 ℃，反应时间5 h，甲醇与油酸的摩尔比12：1，催化剂质量分数4%，在此条件下，油酸转化率为98%。催化剂在使用4次后，催化剂活性下降至63%，经过重新磺化，油酸转化率可恢复至94%。     

L-天冬氨酸离子液体联合猪胰脂肪酶催化油酸酯化工艺北大核心CSCD

为绿色高效制备生物柴油,利用L-天冬氨酸离子液体([Asp]HSO4)联合猪胰脂肪酶催化油酸制备油酸甲酯,采用单因素实验探究了反应时间、醇酸物质的量比、[Asp]HSO4用量、猪胰脂肪酶用量和反应温度对转化率的影响,在此基础上,采用正交实验进行优化,得到[Asp]HSO4联合猪胰脂肪酶催化油酸酯化反应的最优工艺条件为[Asp]HSO4用量6%、醇酸物质的量比5.5∶1、猪胰脂肪酶用量4%、反应时间21 h、反应温度45℃,在此条件下转化率可达91.91%。[Asp]HSO4可降低甲醇和温度对猪胰脂肪酶催化活性的影响,对猪胰脂肪酶催化油酸酯化具有协同效应。     

[Psmim]HSO4酸性离子液体催化油酸制备生物柴油及其工艺优化

以1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体为催化剂,油酸与甲醇经酯化反应制备生物柴油。考察了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量对油酸转化率的影响,并对制备工艺进行了响应面优化。结果表明:各因素对转化率的影响与硫酸为催化剂的制备工艺基本一致;该离子液体催化活性优越,重复使用4次后,油酸转化率仍达90%以上;响应面法回归拟合的数学模型准确有效、拟合度高;优化工艺条件为反应时间3.5 h、反应温度60℃、醇油摩尔比9∶1、催化剂用量10%,此时油酸转化率为98.3%。     

固体酸Ti(SO4)2 /Al2O3 的制备及其在油酸甲酯制备中的应用

采用微乳液法制备高比表面积、簇状多片层载体Al_2O_3,利用浸渍法获得Ti(SO_4)_2/Al_2O_3固体酸催化剂。采用SEM、EDS、XRD、TG-DTG和N_2吸附脱附等手段对固体酸Ti(SO_4)_2/Al_2O_3进行了表征和分析。同时,考察固体酸Ti(SO_4)_2/Al_2O_3对油酸与甲醇酯化反应的催化活性。结果表明:固体酸Ti(SO_4)_2/Al_2O_3具有较高的催化活性;当甲醇与油酸摩尔比8∶1、反应时间6 h、反应温度140℃、催化剂用量7%(占油酸质量)时,油酸转化率可达93.5%;无水乙醇洗涤可防止催化剂颗粒团聚,经无水乙醇洗涤后催化剂循环使用性能表现良好。     

双键离子液体固体酸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,制备成固体酸催化剂,利用SEM、BET、FT-IR和TG对固体酸催化剂进行表征,并将催化剂用于催化油酸与甲醇进行酯化反应制备生物柴油。结果表明：固体酸催化剂球形规整,颗粒均匀,比表面积为451.12 m₂/g,耐热性能优异,热分解温度为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4次后,催化效果稳定。     

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%。     

甘油钙固体碱催化大豆油制备生物柴油

利用甘油和高温焙烧(900℃)废弃鸡蛋壳制得的氧化钙制备了固体碱催化剂甘油钙,研究了甘油钙在大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油中的催化性能,考察了催化剂的焙烧温度、甲醇与大豆油物质的量比、催化剂用量、反应时间对生物柴油收率的影响.经元素分析仪分析结果确定催化剂为二甘油钙(Ca(C3H7O3)2).在催化剂焙烧温度为250℃、催化剂用量为大豆油质量的5％、甲醇与大豆油物质的量比为8∶1、反应时间为5h的条件下,生物柴油收率在86％以上.     

废工业棕榈油制备生物柴油的研究

利用固体酸作催化剂对酸值较高的废棕榈油进行预酯化,采用正交试验优化预酯化的工艺条件,最佳工艺条件是:反应温度为70 ℃,反应时间为4.0 h,固体酸催化剂的用量为3.0%,预处理后废棕榈油的酸值为2.18 mg KOH/g.研究了预酯化后的废棕榈油与甲醇进行的酯交换反应,得到最优工艺条件是:反应温度为65 ℃,反应时间为1.0 h,催化剂KOH的用量为1.0%,酯交换反应的转化率为96.85%,生物柴油总得率为93.2%.以废棕榈油为原料制备的生物柴油,除倾点较高外,其主要性能均符合柴油标准.     

离子液体催化工业脂肪酸酯化反应工艺研究

以B酸离子液体为催化剂,催化脂肪酸酯化制备生物柴油。考察了离子液体用量、反应温度、反应时间和甲醇流量对酯化反应的影响。结果表明:在反应温度120℃,反应时间4 h,甲醇流量50 mL/h,催化剂用量4%的最佳反应条件下,转化率达99.55%,脂肪酸酸值(KOH)由反应前的181.42 mg/g降到0.82 mg/g。     

固体催化预处理的米糠毛油制备生物柴油的工艺研究

利用高酸值米糠毛油作为原料制备生物柴油,在固体酸催化剂催化基础上用固体碱催化剂补充酯交换反应,考察了甲醇质量分数、催化剂用量、反应温度、反应时间对生物柴油最终转化率的影响,采用响应面法优化反应条件,得到最佳反应条件为:催化剂用量3.8%(占油质量),甲醇质量分数26.8%,反应温度66.5℃,反应时间4.4 h,在该条件下转化率可达到98%以上。     

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。     

BaO催化甲醇蒸气酯交换制备生物柴油的研究

以BaO为催化剂,菜籽油为原料,对甲醇蒸气酯交换反应制备生物柴油进行研究,考察甲醇蒸气流量、催化剂用量、反应温度、反应时间及催化剂重复利用等因素对转化率的影响。通过单因素与正交试验确定最佳工艺条件为:甲醇蒸气流量1.80 L/min,催化剂用量(以菜籽油质量为基准)1.1%,反应时间1.5 h,反应温度65℃。在此条件下转化率可达96.17%,催化剂重复使用6次,转化率仍保持在60%以上。BaO固体碱对甲醇蒸气酯交换反应制备生物柴油有很好的催化活性,易于分离且具有良好的稳定性。