Brφnsted酸性功能化离子液体催化合成大豆油生物柴油

制备一种Brφnsted酸性功能化离子液体并进行表征,然后将该离子液体用于催化合成大豆油生物柴油。结果表明:该离子液体酸性与浓硫酸十分接近,且具有较好的稳定性;该离子液体具有良好的催化性能,在离子液体催化剂与大豆油摩尔比1∶10、甲醇与大豆油摩尔比12∶1、反应时间5 h、反应温度140℃的最佳条件下,生物柴油产率达到96.57%,并且该离子液体重复使用7次生物柴油产率保持在95%以上;通过该方法制得大豆油生物柴油的主要理化指标基本达到-10#柴油的国Ⅴ标准。     

双核碱性离子液体催化光皮树果油制备生物柴油

采用两步法合成了一种新型双核碱性功能化离子液体,在其作为催化剂时,考察了其对甲醇和光皮树果油酯交换制备生物柴油的催化性能。结果表明:在双核碱性离子液体催化下,当反应温度为60℃,醇油摩尔比为12∶1,离子液体用量为原料油质量的3%,反应时间为3.5 h时,生物柴油产率可达95.5%。并且,双核碱性离子液体MC4Im具有较好的重复使用能力,循环使用5次后,生物柴油产率无明显变化。该方法制备的生物柴油的主要指标基本达到国家生物柴油标准。     

硅胶固载磺酸功能化离子液体催化棕榈酸制备生物柴油的工艺研究

以硅胶固载N,N-二甲基苄胺丙基磺酸基硫酸氢盐离子液体([DMBPSH]HSO_4/SG)为催化剂,进行棕榈酸与甲醇酯化制备生物柴油工艺研究,考察了醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间及反应温度等因素对棕榈酸甲酯收率的影响。研究表明,10%[DMBPSH]HSO_4/SG催化剂具有最好的催化酯化活性;以10%[DMBPSH]HSO_4/SG为催化剂,利用响应面分析法优化生物柴油的最佳制备工艺条件为:醇酸摩尔比12.6∶1,催化剂用量为棕榈酸质量的5.3%,反应时间2.3 h,温度368 K,此条件下,棕榈酸甲酯的收率为97.2%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,棕榈酸甲酯合成反应的活化能为15.89 kJ/mol,动力学方程为:■。     

离子液体催化制备生物柴油研究进展

生物柴油作为一种可替代再生型清洁能源,已成为新能源领域研究和开发的热点之一。廉价的原料、新合成工艺和高效催化剂技术是降低生产成本、促进生物柴油推广应用的发展方向。离子液体作为一种功能可设计的新型绿色溶剂和催化剂,在化学反应和过程开发中显示出了独特的应用前景,将离子液体用于制备生物柴油是近年来发展的新方向。     

BrФnsted-Lewis双酸性离子液体催化大豆油制备生物柴油

设计合成了一系列BrФnsted–Lewis双酸性离子液体[Py(CH2)4SO3H][HSO4]/MCl X,将其用于催化酯交换制备生物柴油。考察了金属氯化物的种类及其与[Py(CH2)4SO3H][HSO4]的摩尔比对离子液体催化性能的影响。结果显示:离子液体[Py(CH2)4SO3H][HSO4]–2Fe Cl3具有最好的催化性能。在其作为催化剂时,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:当醇油摩尔比为8∶1,催化剂用量为5%(相对于原料油质量),反应温度为130℃,反应时间为6 h时,生物柴油收率可达96.2%。离子液体具有较好的重复使用能力,重复使用6次后,生物柴油收率没有明显降低。     

微波协同功能化酸性离子液体催化制备生物柴油工艺研究

通过两步法合成了功能化酸性离子液体[HSO_3-pPy]HSO_4,在微波协同条件下,以其作为酯交换反应的催化剂,催化制备生物柴油研究。采用单因素试验,考察了微波功率、醇油摩尔比、离子液体[HSO_3-pPy]HSO_4用量、反应温度和时间对生物柴油收率的影响。结果表明,生物柴油的最佳制备工艺条件为微波功率400 W、醇油摩尔比12∶1、催化剂[HSO_3-pPy]HSO_4用量5%、反应温度70℃、反应时间45 min,在最佳制备工艺条件下,生物柴油收率可达95.1%。同时,考察了催化剂[HSO_3-pPy]HSO_4的重复使用性能,重复使用6次后,催化剂的催化活性没有明显降低。     

双核酸性离子液体催化餐饮废油制备生物柴油的研究

合成了5种新型咪唑类和吡啶类双核酸性离子液体,并考察了其催化餐饮废油酯交换制备生物柴油的性能。实验表明,咪唑类双核酸性离子液体具有很好的催化活性,其中[MIM]2C3[HSO4]2催化活性最好。在以[MIM]2C3[HSO4]2为催化剂条件下,通过单因素实验和正交实验考察了醇油摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量对酯交换反应的影响,并考察了双核酸性离子液体的稳定性。结果表明:在醇油摩尔比45∶1、反应温度170℃、反应时间2 h和催化剂用量为餐饮废油质量8%的条件下,生物柴油产率可达95.8%,并且该双核酸性离子液体的稳定性良好,循环使用6次后其催化活性没有明显降低。     

新型双核碱性离子液体的合成及其催化制备生物柴油

以吗啡啉、溴代十二烷和1,4-二溴丁烷为原料,合成了双-(N-十二烷基-吗啡啉)亚丁基双氢氧化物双核碱性离子液体([Nbmd]OH),采用1H-NMR对合成的离子液体进行结构分析,通过TGA对离子液体的热稳定性进行考察,同时对离子液体的溶解性和碱性进行了测定。然后以大豆油和甲醇的酯交换反应为模型反应,进行该离子液体的催化活性考察实验。结果表明:该离子液体在低于200℃的条件下具有良好的热稳定性;该离子液体可溶于甲醇,不溶于大豆油;碱性略低于相同质量浓度的KOH水溶液;当甲醇与大豆油摩尔比为14∶1、离子液体用量为大豆油质量的7%、反应时间为8 h、反应温度为60℃时,生物柴油收率可以达到84.5%,且该离子液体经回收、真空干燥,重复使用6次后生物柴油收率仍可达到80.6%。     

双咪唑磺酸型离子液体催化煎炸废弃油制备生物柴油

为高效环保地制备生物柴油,通过三步法合成了一系列HSO4HSO3-C3\[MIM\]Cn\[MIM\]C3-HSO3HSO4(简写为CnMSS,n=2~6)双咪唑磺酸型离子液体,对其催化酯交换反应的性能进行了探究,并对离子活性最强的离子液体进行了核磁共振表征。以该离子液体为催化剂,通过单因素实验对三油酸甘油酯模型反应条件进行优化,并在此基础上采用正交实验优化煎炸废弃油制备生物柴油的工艺条件,同时对生物柴油产品进行了红外光谱和核磁共振表征。结果表明：离子液体C5MSS的催化性能最强;在醇油摩尔比18∶?1、反应时间8 h、反应温度100?℃、催化剂用量8%（以三油酸甘油酯质量计）条件下,油酸甲酯产率为91.18%,且该离子液体重复使用7次油酸甲酯产率仍然能够达到83%以上。煎炸废弃油制备生物柴油的最优工艺条件为醇油摩尔比18∶?1、反应温度80?℃、反应时间9 h、催化剂用量10%（以煎炸废弃油质量计）,在此条件下生物柴油的产率可达9860%。红外光谱和核磁共振表征结果表明反应生成了脂肪酸甲酯,且酯交换反应比较彻底。     

杂多酸离子液体催化制备生物柴油研究

制备了3种杂多酸离子液体催化剂[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)、[PyPS]_2HPW_(12)O_(40)和[PyPS]3PW_(12)O_(40),用于催化酯交换制备生物柴油,其中杂多酸离子液体[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)的催化活性最高。采用单因素试验,考察了[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)催化酯交换制备生物柴油时,醇油摩尔比、催化剂[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)用量、反应温度和时间对生物柴油收率的影响,结果表明,当醇油摩尔比(甲醇/大豆油)为12,催化剂[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)用量为6%,反应温度为100℃,反应时间为6 h时,生物柴油收率94.8%。重复使用性能试验表明,杂多酸离子液体[PyPS]H_2PW_(12)O_(40)重复使用6次后,生物柴油收率仍可达90.5%。     

氯铝酸离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了氯铝酸离子液体([BMIM]Cl-2AlCl3),并用它催化大豆油制备生物柴油,考察了振荡频率、反应温度、醇油摩尔比、离子液体用量等因素的影响。结果表明,氯铝酸离子液体对大豆油酯交换反应具有一定的催化活性,产物与离子液体易分离。在70℃,离子液体用量为油质量的4%,醇油摩尔比15∶1,振荡频率300次/min条件下,反应25 h后,甘油的收率可达67.9%;氯铝酸离子液体重复使用4次,还具有较好的催化活性。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

氨基酸离子液体催化制备生物柴油的研究进展

氨基酸离子液体(AAILs)作为一种兼有溶剂和催化剂双重功能的新型功能化离子液体,在催化制备生物柴油的过程中具有较大的应用潜力。在AAILs中,氨基酸可以为阴离子,也可以为阳离子。综述了AAILs的类型、性质与结构的关系以及近年来利用AAILs作为催化剂催化制备生物柴油的研究进展,分析了AAILs催化酯化和酯交换反应制备生物柴油的机理,旨在为AAILs在生物柴油制备过程中的应用提供依据。     

微波辅助酸性离子液体催化大豆油制备生物柴油

设计合成了3种酸性离子液体[BSO3HMIM]HSO4、[BSO3HMIM][PTSA]、[BMIM]HSO4,考察酸性离子液体对大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油的催化效果。以筛选出的酸性离子液体[BSO3HMIM]HSO4为催化剂,在微波辅助下,考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间对生物柴油收率的影响。结果表明:当醇油摩尔比为10∶1,催化剂用量为8%,反应温度为120℃,反应时间为60 min,微波功率为320 W时,生物柴油收率可达95.8%;离子液体[BSO3HMIM]HSO4循环使用6次后,生物柴油收率没有明显降低,保持在90%以上。     

双核酸性离子液体[DABCO-PS][HSO_4]催化蓖麻油制备生物柴油研究

研究合成了双核酸性离子液体[DABCO-PS][HSO_4],并将其用于催化蓖麻油酯交换制备生物柴油。优化后得离子液体前体[DABCO-PS]合成最佳条件为n(1,3-丙烷磺酸内酯)∶n(三乙烯二胺)=2∶1、反应温度60℃、反应时间3 h,在此条件下离子液体前体收率达93.4%。采用红外光谱、核磁共振和质谱对[DABCO-PS][HSO_4]进行表征,确定产物为目标离子液体。优化得到[DABCO-PS][HSO_4]催化蓖麻油制备生物柴油的最佳条件为n(甲醇)∶n(蓖麻油)=12∶1、离子液体用量4%(以蓖麻油质量计)、反应温度50℃、反应时间1 h,在此条件下生物柴油收率达90%。采用气相色谱确定生物柴油主要成分是棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯、亚麻酸甲酯、硬脂酸甲酯和蓖麻油酸甲酯,且脂肪酸甲酯占生物柴油的90%以上。     

Brφnsted酸性离子液体催化合成辛酸甘油酯的研究

以双磺基的Brφnsted酸性离子液体1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[MIm( CH2) 4SO3H][ HSO4])催化辛酸与甘油酯化合成低热量的中碳链三酰甘油,研究了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应温度、反应时间对酯化反应的影响,在最优条件下考查了工艺稳定性及催化剂重复使用性能.结果表明,[ MIm(CH2)4SO3H][HSO4]具有较高的酯化催化活性和重复使用性能.优化的合成辛酸甘油酯的工艺条件为:辛酸甘油物质的量比为3.5∶1,催化剂用量为底物质量的1％,反应温度160℃,反应时间6h.在此条件下,酯化率达85％,三酰甘油质量分数达到80％.催化剂重复使用5次,仍保持90％的催化活性.     

BrΦnsted酸性离子液体催化合成尼泊金酯

以Bronsted酸性离子液体[Hmim]Cl为催化剂催化合成尼泊金酯,考察了反应时间、醇酸摩尔比、离子液体用量等条件对反应的影响,确定了反应的最佳条件:对羟基苯甲酸的用量为0.04mol,反应时间2.5h,醇酸摩尔比为2:1,离子液体用量为3mL,产率超过82%.离子液体可循环使用5次,催化活性基本不变.     

碱性离子液体催化棉籽油制备生物柴油的工艺研究

应用碱性离子液体[Emim]OH催化棉籽油制备生物柴油,考察了醇油比、催化剂用量、反应温度、反应时间对生物柴油收率的影响;正交试验确定[Emim]OH催化工艺条件为：醇油摩尔比6∶1、催化剂用量3.5%、反应时间50 min、反应温度55℃。在该优化条件下,甲酯混合物收率高于90%,催化剂[Emim]OH重复使用6次没有明显消耗,催化性能稳定。     

酸性离子液体催化月桂酸制备生物柴油工艺的研究

以新型酸性离子液体1-丁基喹啉硫酸氢盐（[BQu]HSO4）为催化剂催化月桂酸与甲醇酯化反应制备生物柴油工艺研究,详细考察了离子液体用量、醇酸摩尔比、反应时间及反应温度等因素对月桂酸甲酯产率的影响。在单因素实验基础上利用响应面分析法优化月桂酸甲酯的最佳制备工艺条件为：离子液体用量为月桂酸质量的1.3%,甲醇与月桂酸摩尔比为2.8:1,反应时间3.2 h,反应温度373 K,此条件下生物柴油产率为96.3%,该结果与模型预测值基本相符。最佳条件下,制备月桂酸甲酯反应的活化能为25.25 kJ/mol,动力学方程为： 。     

Br?nsted酸性离子液体催化合成辛酸甘油酯的研究

以双磺基的Brnsted酸性离子液体1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐[MIm(CH2)4SO3H][HSO4)]催化辛酸与甘油酯化合成低热量的中碳链三酰甘油,研究了催化剂用量、酸醇物质的量比、反应温度、反应时间对酯化反应的影响,在最优条件下考查了工艺稳定性及催化剂重复使用性能。结果表明,[MIm(CH2)4SO3H][HSO4]具有较高的酯化催化活性和重复使用性能。优化的合成辛酸甘油酯的工艺条件为:辛酸甘油物质的量比为3.5∶1,催化剂用量为底物质量的1%,反应温度160℃,反应时间6 h。在此条件下,酯化率达85%,三酰甘油质量分数达到80%。催化剂重复使用5次,仍保持90%的催化活性。