KF/MMT固体碱催化剂的制备及催化酯交换反应

采用蒙脱土（MMT）为载体,通过浸渍法制备了KF/MMT固体碱催化剂,将其应用于大豆油制备生物柴油的酯交换反应中。通过XRD、FTIR、Hammett指示剂法、N2吸附-脱附、SEM等方法对KF/MMT催化剂结构进行了表征,并考察了酯交换反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明：负载的KF与载体蒙脱土之间存在相互作用,催化剂表面存在Al—O—K活性中心;以KF/MMT为催化剂,在催化剂用量4%,醇油摩尔比12∶1,反应温度65℃,反应时间2.5 h条件下,生物柴油产率达到97.4%。     

磁性催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4的制备及其催化酯交换反应

以Na2SiO3为活性物质,以纳米Fe3O4为磁核制备磁性固体碱催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4,通过正交实验,得到催化剂的最佳制备条件为：硅与铁的摩尔比2.5,晶化时间2h,煅烧温度350℃,煅烧时间2.5h,并通过震动样品磁强计（VSM）对催化剂的磁性进行表征。结果表明,所制备的催化剂Na2O·SiO2/Fe3O4具有较好的磁性和顺磁性,抗水性能优于传统均相碱催化剂;将其应用于棉籽油酯交换反应制备脂肪酸甲酯的最优工艺参数为：醇油摩尔比7：1,催化剂加入量5%,反应温度65℃,反应时间1h,搅拌速度400r/min,在此条件下,催化棉籽油酯交换反应转化率为99.6%,连续使用11次后活性仍在90%以上。     

非均相固体碱催化棉籽油制备生物柴油及其性能

采用浸渍法制备了Cs2O/La2O3固体碱催化剂,并将其用于棉籽油与甲醇酯交换制备生物柴油的反应。考察了催化剂载体、Cs2O负载量、焙烧温度对催化剂活性的影响。结果表明：采用La2O3作为载体,Cs2O负载量20%（Cs2O与载体的质量比）,焙烧温度600℃,制备得到的Cs2O/La2O3固体碱催化剂用于酯交换反应时具有良好的催化活性。在反应温度65℃,醇油摩尔比12∶1,固体碱催化剂用量为油质量的3%,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到98.8%。     

钙基固体碱催化酯交换反应制备生物柴油研究进展

综述了近期氧化钙、钙化合物、负载型氧化钙等钙基固体碱催化剂用于酯交换制备生物柴油的研究进展。钙基固体碱具有较高的酯交换制备生物柴油催化活性,且原料来源广、价格相对较低,是一类具有前景的用于生物柴油清洁生产的固体碱催化剂。钙基固体碱催化剂在存放过程中易碳酸盐化而失去催化活性,生物柴油原料含水含酸量不但降低催化剂催化活性,而且增加催化剂回收难度、增加生物柴油产品中钙离子含量,在研究钙基固体碱催化剂催化酯交换反应机制的基础上,解决以上一系列问题,有助于钙基固体碱催化剂的工业化应用。     

K2 O/MgFe2 O4磁性固体碱催化剂的制备、表征 及催化酯交换制备碳酸甘油酯

为了解决生物柴油制备过程中副产物甘油过剩、碳酸甘油酯产率低和催化剂回收困难的问题,以聚乙二醇600（PEG-600）为模板和分散剂,采用溶胶凝胶法制备镁铁氧体（MgFe2O4）,以其为载体,KNO3为活性组分前驱体,采用浸渍法制备K2O/MgFe2O4磁性固体碱催化剂。通过X射线衍射、 X射线光电子能谱、扫描电镜、CO2程序升温脱附(CO2-TPD)和磁性分析对催化剂进行表征,并将催化剂用于甘油与碳酸二甲酯酯交换制备碳酸甘油酯的反应中,考察其催化性能。结果表明：制备的K2O/MgFe2O4形成了K-Fe-Mg键,K2O/MgFe2O4表面呈霉菌状,具有较多的中强碱位点和强碱位点,且具有较好的磁性;在PEG-600加入量10 g（硝酸镁1.5 g、硝酸铁4.71 g）、反应温度105 ℃、反应时间2 h、催化剂用量3%、甘油与碳酸二甲酯物质的量比1∶ 2的条件下,甘油转化率可达到99.53%,碳酸甘油酯产率可达到96.36%,且制备的催化剂重复使用性能良好,在重复使用5次后,碳酸甘油酯产率仍可达80.14%。综上,所制备的催化剂具有高甘油转化率、高碳酸甘油酯产率、重复使用性能高（通过外部磁场即可回收）等优点,有望实现工业化。     

硅酸钠固体催化剂的制备及催化酯交换反应

以NaSiO3*9H2O为原料,通过高温煅烧、研磨、过筛等工艺制得硅酸钠固体催化剂,将其用于棉籽毛油的酯交换反应制备生物柴油.考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间等对转化率的影响.研究表明,催化剂最佳制备条件为:煅烧温度200 ℃,煅烧时间1 h,粒度60目.在常压、醇油摩尔比8∶ 1,催化剂用量7%,反应温度65 ℃,反应时间1 h的条件下,酯交换反应转化率达到99.45%;催化剂重复使用10次后,转化率仍在90%以上.     

磁性固体碱催化剂KF/Fe3O4催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法制备磁性固体碱催化剂KF/Fe3O4,并用于大豆油酯交换制备生物柴油的反应。采用单因素试验,考察催化剂的焙烧温度、KF的负载量、醇油摩尔比和催化剂的用量等因素对催化剂性能的影响,并对催化剂进行了XRD表征。结果表明:当焙烧温度为400℃、KF的负载量为30%、醇油摩尔比为10∶1、催化剂用量占大豆油质量的4%时,生物柴油的产率达91.16%。该催化剂具有较好的重复使用性能,重复使用5次后生物柴油的产率仍达80%以上。     

CaO-CeO2固体碱催化剂的制备及催化酯交换反应研究

采用共沉淀法以草酸钠为沉淀剂合成了一系列不同摩尔比的CaO-CeO_2非均相碱性催化剂,通过XRD、ICP、BET、CO_2-TPD对催化剂进行表征,考察了催化剂中加入Ca/Ce值对催化剂实际Ca/Ce值、比表面积以及碱性的影响,并用于酯交换反应。结果表明:Ca与Ce产生了良好的协同作用,且相较于纯CaO有了更好的形貌结构;在加入Ca/Ce值为1、焙烧温度700℃、催化剂用量3%、反应温度65℃、醇油摩尔比12∶1、反应时间6h时,反应收率达到了97%以上,相较于纯CaO有更好的抗酸性与抗水性;使用后的催化剂用乙醇洗净烘干后放入马弗炉中经过700℃、3h焙烧可以再生,循环使用4次仍然保持较好的催化活性,反应收率在80%以上。     

固体碱催化剂在油脂酯交换反应中应用

生物柴油是一种环境友好型可再生资源,其制备方法主要有直接混和法、微乳法、热裂解法和酯交换法,其中酯交换法是最普遍使用一种方法。均相催化法优点是反应产率高,但废催化剂会带来环境问题;而具有高活性及选择性、易于分离、可回收及重复使用、无毒和廉价、可避免副产物产生等优点的多相催化法成为近年来研究热点。该文简要介绍生物柴油制备方法,综述多相碱催化制备生物柴油研究现状。     

NaFeO_2催化大豆油酯交换反应制备生物柴油

Fe（NO3）3水溶液经加热回流制得α-Fe2O3纳米粒子,在焙烧温度为800℃时可与NaOH反应生成NaFeO2固体碱催化剂。用TEM、TGA、XRD等方法对前驱物或催化剂进行了表征。试验结果显示：当催化剂用量为3%,醇油摩尔比为12∶1,催化大豆油酯交换反应5h,大豆油的转化率高达94.88%。该催化剂具有较高的稳定性,催化剂重复使用时其催化活性基本不变。     

KF/ZrO_2/Fe_3O_4磁性固体碱催化合成聚甘油的研究

在复合磁性载体ZrO_2/Fe_3O_4上负载碱源KF,制备出KF/ZrO_2/Fe_3O_4磁性固体碱催化剂,通过扫描透射电镜、比表面测试、碱强度、碱量测定等方法对催化剂的形貌结构与碱性进行表征,并将其应用于聚甘油的催化合成中,评价其催化性能。结果显示,该磁性固体碱催化剂表面负载有一定量的KF碱性活性中心,碱强度pH在11.1～15.0之间,总碱量为0.2mmol/g,为固体强碱类催化剂。在聚甘油合成中,反应条件温和,产品聚合度适中,色泽较浅,产物与催化剂易分离,表现出明显的催化活性,具有较高的应用价值与经济价值。     

固体超强酸SO^2- 4/Fe2O3催化制备生物柴油的研究

采用沉淀-浸渍法制备固体超强酸SO^2- 4/Fe2O3催化剂，并将该催化剂用于生物柴油的制备。研究了沉淀温度、焙烧温度对催化剂性能的影响，用FTIR对催化剂进行了表征。考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响。实验表明，SO^2- 4/Fe2O3固体超强酸对制备生物柴油具有较高催化活性，冰水浴中沉淀、500℃焙烧效果最佳。SO^2- 4/Fe2O3固体超强酸催化制备生物柴油的最佳工艺条件为：催化剂用量为原料油质量的2％，醇油摩尔比12：1，反应温度220℃，反应时间8h。在最佳条件下，生物柴油收率可达80％以上。催化剂重复使用5次（40h），生物柴油收率仍在70％以上。     

固体超强酸SO42-/Fe2O3催化制备生物柴油的研究

采用沉淀-浸渍法制备固体超强酸SO42-/Fe2O3催化剂,并将该催化剂用于生物柴油的制备。研究了沉淀温度、焙烧温度对催化剂性能的影响,用FTIR对催化剂进行了表征。考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响。实验表明,SO42-/Fe2O3固体超强酸对制备生物柴油具有较高催化活性,冰水浴中沉淀、500℃焙烧效果最佳。SO42-/Fe2O3固体超强酸催化制备生物柴油的最佳工艺条件为:催化剂用量为原料油质量的2%,醇油摩尔比12∶1,反应温度220℃,反应时间8h。在最佳条件下,生物柴油收率可达80%以上。催化剂重复使用5次(40h),生物柴油收率仍在70%以上。     

SO2-4 /Al2 O3 催化剂的表征及其在环氧化反应中的催化活性

采用浸渍法制备不同煅烧温度下的固体超强酸SO2-4 /Al2O3。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和氮气物理吸附(N2-BET)技术表征了固体超强酸的表面性质、晶形,并将其用于催化蓖麻油环氧化反应。结果表明：在蓖麻油质量20 g、催化剂用量2 g、煅烧温度600 ℃、过氧化氢滴加温度40 ℃、反应温度55 ℃、反应时间8 h的条件下,环氧化蓖麻油的碘值（Ⅰ）为48.4 g/100 g,环氧值可达0.551%;催化剂重复使用4次后,仍表现出较好的催化活性。     

氧化铝载钌催化植物油异构化制备共轭亚油酸的研究

以棉籽油为原料,氧化铝载钌(Ru/AL2O3)为催化剂,对亚油酸异构化制备共轭亚油酸进行了研究。采用GC-MS分析不同温度、搅拌速率、催化剂添加量条件下产物中主要成分含量。通过判断反应前后棉籽油甘三酯Sn-1,2,3位脂肪酸组成的变化,评价金属钌催化剂的选择异构化催化特性。研究结果表明,165℃下Ru/AL2O3用量为棉籽油质量的2.5%,搅拌速率800 r/min, N2环境,反应36 h条件下,亚油酸转化率可达87.78 %,共轭亚油酸的选择性为57.17%,得到产物中共轭亚油酸含量为289.3 mg/g棉籽油。随反应时间,顺、反共轭亚油酸会向双反式共轭亚油酸转化,产物中的反式油酸含量有所增加,并且,Sn-1,3位的共轭亚油酸选择性异构化率高于Sn-2位。     

Li掺杂CeO2固体碱催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯

针对由甘油制备碳酸甘油酯的酯交换法中催化剂制备方法复杂、活性组分易流失等问题,采用一锅法制备了Li掺杂CeO₂固体碱催化剂。对催化剂进行了X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、BET、X射线光电子能谱(XPS)、CO₂程序升温脱附(CO₂-TPD)等表征。以甘油转化率和碳酸甘油酯产率为指标,对催化剂进行了筛选,并采用单因素实验对甘油酯交换合成碳酸甘油酯的工艺条件进行了优化,同时考察了催化剂的重复使用性能。结果表明：Li与CeO₂之间能够产生协同作用,Li的掺杂能够明显增加CeO₂的中强碱活性位点;Li、Ce与柠檬酸物质的量比为0.3∶1∶1时,催化剂催化活性最好;甘油酯交换合成碳酸甘油酯的最优反应条件为反应温度100℃、反应时间2.0 h、催化剂用量为甘油质量的1%、甘油与碳酸二甲酯物质的量比1∶2,在此条件下甘油转化率为90.16%,碳酸甘油酯收率为90.04%;催化剂在重复使用5次后活性无明显下降。采用一锅法制备的Li掺杂CeO₂