制备生物柴油负载型固体催化剂的研究进展

非均相催化剂的研制一直是生物柴油领域的研究热点,而其中的负载型催化剂以其制备材料广、活性高、重复利用性好等优点成为生物柴油制备的首选催化剂。本研究综述了以金属氧化物及复合物、活性炭和分子筛为主要载体的负载型固体酸碱催化剂最新研究进展,包括催化剂的制备、催化性能和存在的问题。最后,展望了负载型固体催化剂在生物柴油产业的应用前景。     

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。     

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。     

固体碱催化剂MgO@SBA-15催化大豆油制备生物柴油的研究

以SBA-15分子筛为载体,采用浸渍法通过负载MgO制备了MgO@SBA-15固体碱催化剂,并对其进行了X射线衍射和N2吸附-脱附等分析表征,考察了焙烧温度、MgO负载量、醇油物质的量比和催化剂用量等因素对催化剂性能的影响。结果表明:MgO负载量为15%(质量分数)的MgO@SBA-15催化剂能够很好地保持SBA-15原有的介孔特征,且MgO在SiO2骨架上高度分散;在焙烧温度500℃、MgO负载量为15%时催化剂活性最佳;在醇油物质的量比为9∶1、催化剂用量为大豆油质量的3%、反应时间为3h的条件下,生物柴油的产率达到91.83%。     

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。     

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%。     

超声波辅助潲水油直接酯交换法制备生物柴油

采用潲水油和甲醇为原料,KOH作为催化剂,通过酯交换反应制备生物柴油。综合考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、醇油摩尔比和超声波功率5个因素对酯交换反应制备生物柴油的影响。并且采用L9(34)正交试验法对实验结果进行分析和优化,最终确定反应的最佳条件如下:醇油摩尔比为8∶1、催化剂用量为油重的1.2%、反应时间为50min、反应温度为70℃,超声波功率为400W,转化率最高可达97.53%。     

新型固体酸碱催化法生物柴油生产技术

技术简介 随着石油资源的枯竭和改善生态环境的需要,生物柴油已成为当今世界新能源研制和开发的热点,发展极为迅速。目前生物柴油普遍采用均相催化法合成工艺,制备生物柴油的酯交换过程可以在催化剂作用下进行,也可以在无催化剂作用下进行。     

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。     

Decomposition of carbon-containing compounds on solid catalysts for single-walled nanotube production

Different catalyst formulations and reaction conditions have been used to test the validity of a hypothesis that tries to elucidate the mechanism of single-walled nanotube (SWNT) formation by CO disproportionation over a highly selective cobalt-molybdenum catalyst. This model proposed an intrinsic dependence between the selectivity of the catalysts toward SWNT and the stabilization of Co species in a nonmetallic state, which in turn results from an interaction with Mo. The series of tests performed to examine this model include the doping of this highly selective catalyst with sodium, the substitution of molybdenum by tungsten in the original catalyst formulation, the variation on reaction temperature, and the introduction of hydrogen in the gas feedstock. All these modifications were carried out to modify the growth conditions in which the SWNTs are formed. The results are consistent with the hypothesis proposed by the authors.     

Detoxifying chlorine rich gas streams using solid supported nickel catalysts.

Catalytic hydrogen treatment is presented as a viable low energy means of treating/detoxifying concentrated chlorinated gas streams to generate recyclable raw materials. Nickel (1.5% w/w and 15.2%) loaded silica and nickel (2.2% w/w) exchanged Y zeolite catalysts have been used to hydrotreat a range of chlorophenols (CPs), dichlorophenols (DCPs), trichlorophenols (TCPs) and pentachlorophenol (PCP) over the temperature interval 473 K相似文献   

脱卤化氢合成氢氟烯烃催化剂的研究进展

氢氟烯烃具有较低的温室效应潜值,被认为是氢氟烷烃的理想替代品.卤代含氟烷烃气相催化脱卤化氢是目前合成氢氟烯烃较为理想的方法,相应的催化剂技术已成为其核心.综述了用于脱卤化氢反应的各类催化剂,以及影响催化剂性能的因素,并对催化剂的研究前景进行了展望.     

Utilization of electric arc furnace dust as a solid catalyst in biodiesel production

Clean Technologies and Environmental Policy - World’s energy sources like petrochemical oils, natural gas and coal cause global warming and environmental pollution. Therefore, the traditional...     

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。     

Iron supported clay as catalysts for oxidation of cyclooctane

Iron supported bentonite clay catalysts have been prepared by the ion exchange of bentonite with iron²⁺ and iron³⁺ solution and immobilization with iron compounds using ligands: acetylacetonate, picolinate, pyrazinate and bipyridine. The catalysts were characterized by FT-IR spectroscopy, X-ray diffraction, X-ray fluorescence analysis and scanning electron microscopy. They were used as catalyst in the oxidation reaction of cyclooctane with tert-butyl hydroperoxide as oxidant. The experimental results show that activity of the catalysts is influenced by ligand, it decreases in the following order: acetylacetonate > picolinate > pyrazinate ∼ bipyridine. Bentonite supported with iron³⁺ acetylacetonate gave 17% yield with 80% selectivity to cyclooctanone at 70°C for 24 h. The mechanism of the cyclooctane oxidation with tert-butyl hydroperoxide was proposed to occur via alkyl hydroperoxide intermediate in radical pathway.     

正交法探讨均相碱催化制备生物柴油的优化条件

以菜籽油为原料,甲醇钠为催化剂,二异丙醚为共溶剂,通过酯交换法制取生物柴油,并考察了醇油摩尔比、催化剂用量、共溶剂用量、反应时间和温度对生物柴油产率的影响.通过正交试验得出菜籽油与甲醇酯交换反应的最优条件为:醇油比为6:1,甲醇钠催化剂用量为油重的1.2%,共溶剂与油的摩尔比为1.2 :1,反应温度60℃,反应时间80min,低速120r/min搅拌强度下,转化率达到96.45%.制得的生物柴油各理化指标均符合美国和德国生物柴油测试标准.