K_2CO_3/Al_2O_3催化餐饮废油酯交换制备生物柴油的动力学

以餐饮废油和甲醇为原料,固体碱K2CO3/Al2O3为催化剂进行酯交换反应。考察了反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。实验结果表明,酯交换反应速率随反应温度的升高而加快,最佳反应温度为65℃,反应时间为2 h,废油转化率最高可达95.7%。通过改变反应温度得到了酯交换反应动力学数据,即酯交换反应级数为1.94级,平均活化能为36.49 kJ/mol,指前因子为2.17×105 L/(mol·min),建立了酯交换反应动力学方程,并对动力学方程进行了验证。验证结果表明,废油转化率的计算值与实验值的相对误差均小于4%,说明所建立的反应速率方程在实验条件范围内能较好地描述该酯交换反应。该研究为固体碱催化餐饮废油与甲醇酯交换反应的动力学提供了理论基础。     

纳米材料Al2O3充填改性聚丙烯

采用纳米材料Al₂O₂粉末充填聚丙烯（PP）可以提高它的力学性能。通过力学性能测试、广角X射线分析、电镜扫描和透射电镜观察表明:PP/nano-Al₂O₃复合材料（Al₂O₃的含量为3wt%）的结晶度较PP提高了9.5%,拉伸强度提高了10.7%,耐缺口冲击强度提高了21.0%,其综合性能最好。     

Al2O3用量对聚四氟乙烯/Al2O3复合疏水纤维膜性能的影响

超疏水材料因其表面特殊的浸润性在各领域拥有广泛的应用前景,为了研究氧化铝(Al₂O₃)的负载对聚四氟乙烯(PTFE)超疏水纤维膜性能的影响,利用静电纺丝法制备了PTFE/聚乙烯醇(PVA)/Al₂O₃复合纤维膜,并通过烧结去除PVA使Al₂O₃成功负载,得到PTFE/Al₂O₃复合纤维膜;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、接触角测定仪等研究了Al₂O₃的质量分数对PTFE/Al₂O₃复合纤维膜形貌特征、纤维直径以及疏水性能的影响。结果表明：在超疏水PTFE纤维膜表面负载纳米级Al₂O₃颗粒能够在保持纤维膜表面形貌的情况下大幅度增强其疏水性能;当Al₂O₃质量分数为0.5%时,纤维膜表面疏水性最强,疏水角高达163°;当烧结温度为330℃时,...     

磁性固体碱K2O/LDO-γ-Fe2O3催化甘油合成碳酸甘油酯

为了解决甘油合成碳酸甘油酯产率较低及反应完成后催化剂的回收问题,制备磁性水滑石LDH-Fe₃O₄,以KNO₃为活性组分前驱体对其改性制备磁性固体碱催化剂K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃,对KNO₃的负载量进行考察,对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃进行X射线衍射、扫描电子显微镜、 CO₂程序升温脱附、BET及磁化强度表征,采用单因素试验对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃催化甘油酯交换合成碳酸甘油酯的工艺条件进行了优化,并对K₂O/LDO-γ-Fe₂O₃的重复使用性能进行了考察。结果表明：KNO₃负载提供了大量的碱性位点,有利于催化剂催化活性的提高,KNO₃的最佳负载量为10%(以L...     

Al2O3负载ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水的研究

将ZnO负载在Al₂O₃上,制备用于催化臭氧降解造纸废水中有机物的催化剂(Al₂O₃@ZnO);采用场发射扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对Al₂O₃@ZnO催化剂进行物相分析;研究了造纸废水的初始pH值、反应时间和催化剂用量对Al₂O₃@ZnO催化臭氧氧化处理造纸废水效果的影响;并进行了自由基捕集剂叔丁醇实验,以探讨降解造纸废水中有机物的主要因素。结果表明,本研究成功制备了具有良好催化性能的Al₂O₃@ZnO催化剂;在造纸废水初始pH值为11、催化剂用量为2.0 g/L、反应时间为60 min的条件下,Al₂O₃@ZnO催化剂对造纸废水中COD_Cr的去除率可达到84.6%,与单独使用臭氧氧化方法相比,COD_Cr去除率明显提高,且COD_Cr的动力...     

原位合成Al2O3/TiB2颗粒混杂增强铝基复合材料的性能研究

针对传统铝合金无法满足工业和民用中对高强高导铝合金需求的问题,开发一种提升铝合金表面硬度且保证其导电导热性能的新型铝基复合材料。通过机械合金化法制备了Al-TiO₂-B混合粉末,采用放热弥散结合接触反应技术成功原位合成Al₂O₃/TiB₂颗粒混杂增强铝基复合材料,探究了原始粉末Al-TiO₂-B体系反应生成Al₂O₃/TiB₂颗粒混杂增强铝基复合材料的反应机理及反应温度对原位反应的影响,分析了铝基复合材料的微观组织形貌以及表面显微硬度和导电导热性能。XRD分析结果表明,反应温度达到1 100℃保温200 min后,原始粉末Al-TiO₂-B体系中的TiO₂和B粉末完全反应,并且在反应过程中B粉抑制了中间产物Al₃Ti和AlB₂的生成,最终原位生成为Al₂O₃和TiB₂     

餐饮废油合成生物柴油及其工艺因素的考察

在碱催化作用下利用餐饮废油合成生物柴油,先通过单因素分别考察催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间对生物柴油产率的影响,再通过L_9（3~4）正交试验确定合成生物柴油的最佳工艺条件：催化剂用量1.0g,醇油摩尔比9：1,反应温度70℃,反应时间35min。此时,生物柴油的产率可达81%。此生物柴油的部分品质指标达到了国外发达国家的标准。     

固体碱催化剂Na2SiO3/MgO催化大豆油合成生物柴油的研究

以MgO为载体，采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂Na₂SiO₃/MgO。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分别对催化剂和产物进行表征。通过单因素试验和正交试验优化了大豆油制备生物柴油的工艺条件。结果表明：当Na₂SiO₃/MgO中的Na₂SiO₃负载量为20%(以MgO质量计)、醇油摩尔比为10∶1、催化剂用量4%(以大豆油质量计)、反应温度55℃、反应时间3h时，生物柴油的产率可以达到98.77%。XRD表征结果表明，当Na₂SiO₃的负载量为20%时，Na₂SiO₃以单层分散的形式附着在载体MgO表面，且没有形成新的晶体。FT-IR表征结果表明，所合成产物分子的官能团结构与目的产物相符。     

餐饮废油制取生物柴油的研究

传统的石油、天然气资源日渐匮乏，石油短缺已影响到国家的能源安全战略，另一方面，随着环保意识的增强，人们逐渐认识到石油作为燃料所造成的空气污染的严重性，餐饮废油以其良好的环境特性和可生物降解性逐渐引起人们的注意，因此餐饮废油的有效利用成为一个值得研究的问题。     

竹炭基固体磺酸催化酯化餐饮废油制备生物柴油

以廉价的竹屑为原料制备了生物质炭基固体磺酸替代昂贵的锆金属基固体酸催化剂以及糖基的磺化炭催化剂。通过X射线衍射（XRD）和红外光谱（FT-IR）分析方法检测磺化炭无定形芳香稠环结构上有磺酸功能基团分布。利用甲醇气相循环带水装置酯化处理高酸值餐饮废油制备生物柴油,在105℃,催化剂用量为4wt%的条件下反应5h酯化率达到98.84%,当原料含水量为6%时酯化率仍能达到98%以上,甲酯含量达94.1%。试验证明,磺化炭具有固体超强酸的催化效果,是一种新型、环境友好的生物柴油固体酸催化剂。     

两步法催化潲水油制备生物柴油的研究

采用两步法催化高酸值潲水油制备生物柴油,第一步先用硫酸铁催化潲水油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯(生物柴油),然后再用氢氧化钾催化潲水油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换。结果表明,硫酸铁对酯化反应具有很强的催化活性,而且可以回收利用。通过正交试验得到最佳酯化反应参数:硫酸铁用量2%,反应温度95℃,醇油摩尔比10∶1,反应时间4 h,该条件下游离脂肪酸酯化率达97.22%。酯交换条件为:KOH用量1%,反应温度65℃,反应时间1 h,醇油摩尔比6∶1。经过两步催化,产品中总的脂肪酸甲酯(生物柴油)含量达97.02%。该两步催化法具有不产生酸化废水,不需要耐强酸设备,反应时间短,转化率高,同时硫酸铁可以回收重复利用等优点。     

K/MgO-Al_2O_3催化大豆油酯交换制备生物柴油动力学研究

以大豆油为原料,考察了固定床反应器内K/Mg O-Al_2O_3催化大豆油与甲醇酯交换制备生物柴油反应过程的宏观动力学。结果表明:大豆油与甲醇的固定床酯交换反应在甲醇过量时可当作单步反应处理,反应速率方程为rA=-d CA/dt=kAC0.4A,活化能E为28.081 4 k J/mol,指前因子A为5.933 6×103L/(mol·h)。采用动力学方程计算值与实验值的相对误差绝对值均在4%以内,进一步验证了动力学方程的可靠性和实用性。     

对甲苯磺酸/活性炭催化地沟油制备生物柴油的研究

采用浸渍法制备了活性炭固载对甲苯磺酸催化剂,用于催化地沟油与甲醇反应制备生物柴油,分别采用单因素实验和正交实验对反应条件进行了优化,并分析测试了所制备生物柴油的主要性能指标。确定适宜的反应条件为:醇油摩尔比20∶1,催化剂用量4%,反应温度70℃,反应时间4h;在此条件下,地沟油酯化率达95.86%。制备的生物柴油性能指标均在国家生物柴油标准范围内。     

凹土负载KF/CaO复合固体碱催化废油脂合成生物柴油

采用浸渍法制备了凹土负载KF/CaO复合固体碱催化剂,以XRD、SEM、EDS等手段对催化剂进行了表征,并将其用于催化废油脂与甲醇酯交换制备生物柴油,对反应条件进行了优化。结果表明:KCaF3为该复合固体碱催化剂的主要活性成分;在催化剂用量为废油脂质量的7%、醇油摩尔比9∶1、反应温度65℃的条件下,催化反应1.5 h,制备的生物柴油收率可达97.3%。凹土负载KF/CaO复合固体碱重复使用5次后,相同条件下催化废油脂制备生物柴油的收率仍在80%以上。     

两步法利用高酸值废油脂生产生物柴油

以废油脂为原料,采用两步法即先用氯化铁为催化剂催化废油脂中的游离脂肪酸和甲醇反应降低原料的酸值,然后分离出氯化铁并加入KOH催化生产生物柴油。第一步反应的最佳条件为:温度65℃,催化剂FeCl3用量2%,醇油摩尔比为11∶1,反应5 h;第二步反应条件是:在65℃下加入1%的KOH,醇油摩尔比为6∶1,反应时间为1 h,最终生物柴油的得率为93.6%。此方法相对传统的浓硫酸催化生产生物柴油具有反应迅速、转化率高,催化剂易于回收,不产生污染物等优点。     

生物酶催化废白土油制备生物柴油的工艺研究

研究生物酶催化废白土油与甲醇酯交换制备生物柴油的最佳工艺条件。通过对比相当用量的Lipozyme TL IM和Novozyme 435的催化效果,筛选出Lipozyme TL IM为适宜的酶;在此基础上,以醇油摩尔比、生物酶添加量、反应温度、反应时间为自变量,生物柴油得率为响应值,进行酯交换制备生物柴油的响应面优化实验。结果表明,酯交换反应最佳条件为：醇油摩尔比4∶1,Lipozyme TL IM添加量10%(以废白土油质量计),反应温度35℃,反应时间15 h;在此条件下,生物柴油得率为95.9%,所得生物柴油非常接近0#柴油的质量标准。     

废餐饮油酯交换制备生物柴油研究进展

综述了废餐饮油制备生物柴油的几种酯交换方法,重点阐述了碱催化法、酸催化法、酸碱两步法、酶法及无催化剂条件下酯交换制备生物柴油的研究进展,并对存在的问题进行了讨论。     

餐饮废油与甲醇/乙醇混合液制备生物柴油的工艺条件研究

以餐饮废油为原料,甲醇/乙醇混合液为酯交换剂,对甲苯磺酸为催化剂制备生物柴油的工艺及机理。该试验表明制备生物柴油的最适宜工艺条件为醇油摩尔比10/1,甲醇与乙醇摩尔比为7/3,催化剂用量占餐饮废油质量的7%,反应时间2 h,反应温度80℃,在此条件下通过甘油含量的测定得出生物柴油产率达到97.2%。研究发现甲醇/乙醇混合液作为酯交换剂具有良好的协同效应,乙醇的加入解决了甲醇在油中溶解性差的问题,而甲醇减轻了乙醇在反应过程中易乳化的缺陷,从而可显著提高生物柴油的产率。对自制生物柴油的性能指标进行检测,发现其具有较高纯度,并且主要性能指标符合生物柴油国家标准。     

不同来源脂肪酶催化餐厨废油水解实验研究

研究不同来源的脂肪酶催化餐厨废油水解反应制备脂肪酸,通过单因素实验考察了酶用量对酶解率的影响,在此基础上采用正交实验对水解工艺参数酶用量、水解温度、油水比和水解时间进行优化。结果表明:猪胰脂肪酶L3621和假丝酵母脂肪酶LS20在适宜条件下均可实现餐厨废油的高效酶催化水解;L3621最佳水解条件为酶用量700 U/g、水解温度45℃、油水比1∶1.2、水解时间36 h,在此条件下酶解率达94.30%;LS20最佳水解条件为酶用量600 U/g、水解温度40℃、油水比1∶1、水解时间36 h,在此条件下酶解率达96.84%。     

固体酸碱催化餐饮废油脂制备生物柴油

采用固体酸、碱催化餐饮废油脂制备生物柴油.首先用煅烧后的(NH4>)2>SO4>/Al2>O3>催化甲醇和餐饮废油脂中的游离脂肪酸进行预酯化反应,然后再用煅烧后的Na2CO3/Al2O3催化甲醇和餐饮废油脂中的甘油三酯进行酯交换反应.结果表明,经预酯化的餐饮废油脂在以正己烷为溶剂、溶剂用量为1.5 mL/g(oil)、醇油摩尔比为15:1、反应温度为50℃、反应时间为4 h和催化剂用量为8%的最佳工艺条件下进行酯交换反应.反应转酯率为96.85%.