大豆油制备生物柴油K2CO3/SiO2固体碱催化剂性能研究

采用浸渍法制备了K₂CO₃/SiO₂固体碱催化剂，运用X射线粉末衍射仪对催化剂进行了分析表征。探究了反应时间、K₂CO₃负载量、醇油物质的量比、焙烧温度、催化剂用量和焙烧时间6个因素对生物柴油产率的影响。探究结果显示，在大豆油制取生物柴油时，最优的条件是：K₂CO₃负载量70%、焙烧温度600℃、焙烧时间4 h、反应时间是4 h、催化剂用量3%、醇油物质的量比9∶1。此时产物的产率是94.7%。     

MgO-CaO/SBA-15催化大豆油酯交换制备生物柴油

以SBA-15为载体,通过浸渍法制备了MgO-CaO/SBA-15固体碱催化剂。优化的的催化剂制备条件是:镁钙物质的量比为0.4,焙烧时间为2 h,焙烧温度为700℃。在应温度为65℃,醇油物质的量比为12∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%,可得生物柴油产率为85.5%。     

CaO/La2O3固体碱催化剂制备及其催化大豆油酯交换反应性能

采用共沉淀法制备了氧化钙/三氧化二镧（CaO/La2O3）固体碱催化剂,并将其应用于大豆油与甲醇进行的酯交换反应。XRD表征结果表明,活性组分在三氧化二镧上高度分散,且钙与镧之间有较强的协同作用。催化剂适宜的制备条件：钙与镧物质的量比为2∶1,焙烧温度为750 ℃,焙烧时间为3 h。在醇与油物质的量比为13∶1、催化剂质量占大豆油质量的4%、反应时间为4 h条件下,制备的氧化钙/三氧化二镧固体碱催化剂催化大豆油和甲醇进行的酯交换反应制备生物柴油的产率达到90%以上。     

大豆油制备生物柴油KF/ZrO_2固体碱催化剂性能研究

采用浸渍法制备了KF/ZrO_2固体碱催化剂,考察了焙烧温度、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。XRD表征表明,活性组分在载体表面高度分散,ZrO_2以单斜晶相形式存在,表现出较好的催化活性。对催化剂性能进行测试表明,焙烧温度为500℃,负载量为ZrO_2质量的40%时活性最佳。通过考察酯交换反应的影响因素可知,在醇油物质的量的比为10∶1、催化剂质量为大豆油质量的3%、60℃反应4 h时,生物柴油的最高产率达到89.3%。     

La2O3-CaO/SBA-15固体碱催化大豆油制备生物柴油的研究

通过溶胶凝胶法制备了SBA-15,采用浸渍法制备了固体碱催化剂La_2O_3-CaO/SBA-15,通过XRD进行了表征,将所制备的催化剂用于酯交换反应。探讨了镧钙物质的量比、焙烧温度、反应时间和催化剂用量对于生物柴油产率的影响。结果表明,当催化剂的焙烧温度为800℃,镧钙物质的量之比为0.5,反应时间为3h,催化剂质量为大豆油质量的3%时,生物柴油的产率为90.11%。     

Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究

以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料,经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO₂）,用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油,研究催化剂焙烧温度、n(NaOH)∶n(SiO₂)、n(甲醇)∶n(大豆油)、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。结果表明,固体碱催化剂Na/SiO₂在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有较高的催化活性,在催化剂焙烧温度600 ℃、n(NaOH)∶n(SiO₂)=2∶1、n(甲醇)∶n(大豆油)=15∶1、催化剂用量为大豆油质量的7%和反应时间3 h的条件下,脂肪酸甲酯产率可达97.42%,催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。     

焙烧硅酸钠催化制备麻疯树生物柴油

以硅酸钠为原料,通过简单焙烧工艺制备固体碱催化剂,催化麻疯树子油制备生物柴油。考察了焙烧方法、焙烧温度和焙烧时间等制备条件对固体酸催化剂性能的影响,同时考察了反应温度、反应时间、催化剂用量和醇油比对酯交换反应结果的影响。实验结果表明:采用直接焙烧法,在400℃焙烧2 h催化剂具有较高的活性;催化剂的最佳反应条件为反应温度为90℃,反应时间为50 min,催化剂用量为3%,醇油物质的量比为11:1,其酯交换率为99.9%。     

SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3固体超强酸催化地沟油制备生物柴油

以硫酸铵﹑γ-Al_2O_3为原料,成功制备了SO_4~(2-)/γ-Al_2O_3固体超强酸,并将其用于催化地沟油合成生物柴油,考虑了醇油物质的量比﹑催化剂用量﹑反应温度和反应时间等工艺条件对生物柴油产率的影响,研究得出,在催化剂用量0.5%﹑醇油比为1∶6﹑反应温度为60℃﹑反应时间为4h,生物柴油的产率达到了80%。     

制备活性炭负载K2CO3用于催化餐饮废油合成生物柴油

以K₂CO₃为催化剂,工业碱木质素(KL)为活性炭(AC)前体,在管式电阻炉中经一步共混活化(K₂CO₃/KL质量比为0.6、活化温度800℃、N₂流量100cm³/min、活化时间2h)制备K₂CO₃/AC固体碱催化剂,用于餐饮废油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的固体碱催化剂进行了X-射线衍射(XRD)、BET表面积及扫描电镜(SEM)表征。考察了反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油摩尔比等因素对餐饮废油转化为生物柴油产率的影响。结果表明当反应时间2h、反应温度60℃、醇油摩尔比15:1、催化剂为原料油质量的3.0%时,生物柴油最大产率为87.5%。考查了催化剂的循环利用效果,结果表明催化剂能循环利用3次,第3次利用时生物柴油的产率仍达到80.7%。     

La-Mg-Al类水滑石催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用共沉淀法制备了La-Mg-Al类水滑石,利用XRD进行了表征,考察了该催化剂的制备条件,并探究了催化大豆油酯交换反应的优化条件。实验结果表明,在金属物质的量比为1∶2∶1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为3 h的条件下制得的催化剂活性较高,并在反应温度为65℃,反应时间为3 h,醇油物质的量比为9∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%的优化条件下催化酯交换反应,生物柴油的收率达到90.9%。     

KOH/ZrO2催化制备生物柴油新工艺

采用浸渍法,将KOH负载在新型载体氧化锆上,通过高温煅烧得到了固体碱催化剂。探讨了制备条件对催化剂催化酯交换反应活性的影响,获得了催化剂的最佳制备条件,以大豆油和甲醇为原料研究并优化了催化酯交换反应制备生物柴油的工艺条件。结果表明,固体碱催化剂KOH/ZrO₂的最佳制备条件为：KOH负载量20%,煅烧温度600℃,煅烧时间2 h。固体碱催化剂催化酯交换反应的最优反应条件为：醇油比9：1,反应温度75℃,反应时间3 h,催化剂用量4.0%。各因素对产率影响的大小为：醇油摩尔比 > 反应温度 > 反应时间 > 催化剂用量。     

固体碱K_2CO_3/Al-Ni及K_2CO_3/Al-Ni-O催化制备生物柴油

分别采用合成的铝镍类水滑石和其焙烧后复合氧化物为载体,负载K_2CO_3制得负载型固体碱催化剂,并用于催化食用菜籽油制生物柴油的反应。考察甲醇与菜籽油物质的量比、反应时间和反应温度对催化性能的影响,结果表明,在甲醇与菜籽油物质的量比10∶1、反应温度60℃、反应时间6 h和催化剂用量为油质量的5%条件下,生物柴油产率最高,为82.4%,且催化剂可重复使用,具有稳定的催化作用。     

Ce和La改性固体超强酸S2O82-/ZrO2-SiO2催化剂合成及其酯化性能研究

以Zr(NO₃)₄·5H₂O和Na₂SiO₃·9H₂O为原料,利用共沉淀法制备前驱体,浸渍添加稀土Ce和La,一定温度焙烧后制得掺杂稀土S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂固体超强酸。通过XRD、FT-IR和SEM对催化剂进行表征,以硬脂酸的酯化合成反应为探针,考察制备条件对催化剂性能的影响以及催化剂的重复使用率。结果表明,相对于未改性的S₂O₈^2-/ZrO₂-SiO₂催化剂,添加了Ce或La的固体超强酸酯化催化活性及重复使用性能均有提高。     

ZrO2/SiO2催化剂的制备及其氧化脱硫性能研究

以己内酰胺-八水氧氯化锆低共熔溶剂为添加组分,采用溶胶-凝胶法合成含锆的硅胶,再经过高温煅烧得到n-ZrO₂/SiO₂ （n=2%,4%,6%） 负载型催化剂。并用红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、N₂吸附-脱附、X射线光电子能谱（XPS）对其进行结构表征,确定ZrO₂成功负载到SiO₂上。以ZrO₂/SiO₂为催化剂和吸附剂,H₂O₂为氧化剂组成催化氧化脱硫体系,并应用于模拟油脱硫。分别考察了氧化锆负载量、反应温度、氧硫比、催化剂加入量及不同类型的硫化物对脱硫效果的影响。实验结果表明,在反应温度为70℃、n（H₂O₂）/n（S）=4（摩尔比）、4%-ZrO₂/SiO₂的加入量为0.2 g的最佳反应条件下,氧化脱硫体系对二苯并噻吩（DBT）、4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）和苯并噻吩（BT）的脱除率分别为98.7%、93%和65.9%。且4%-ZrO₂/SiO₂回收利用5次后,DBT脱除率仍可达到91.8%。     

Active sites in Cu/ZnO/ZrO2 catalysts for methanol synthesis from CO/H2

Among various Cu/ZnO/ZrO₂ catalysts with the Cu/Zn ratio of 3/7, the one with 15 wt.% of ZrO₂ obtains the best activity for methanol synthesis by hydrogenation of CO. The TPR, TPO and XPS analyses reveal that a new copper oxide phase is formed in the calcined Cu/ZnO/ZrO₂ catalysts by the dissolution of zirconium ions in copper oxide. In addition, the Cu/ZnO/ZrO₂ catalyst with 15 wt.% of ZrO₂ turns out to contain the largest amount of the new copper oxide phase. When the Cu/ZnO/ZrO₂ catalysts is reduced, the Cu²⁺ species present in the ZrO₂ lattice is transformed to Cu⁺ species. This leads to the speculation that the addition of ZrO₂ to Cu/ZnO catalysts gives rise to the formation of Cu⁺ species, which is related to the methanol synthesis activity of Cu/ZnO/ZrO₂ catalyst in addition to Cu metal particles. Consequently, the ratio of Cu⁺/Cu⁰ is an important factor for the specific activity of Cu/ZnO/ZrO₂ catalyst for methanol synthesis.     

固体碱K_2CO_3/Mg-Al-O催化酯交换制备生物柴油

以镁铝水滑石为前驱体,经焙烧后得到的镁铝复合氧化物为载体,制备了负载型K2CO3/Mg-Al-O固体碱催化剂,并用于大豆油酯交换合成生物柴油反应中。研究了活性组分K2CO3负载量对催化剂结构和性能的影响。结果表明,在K2CO3负载量为30%时,形成的钾铝氧化物种是催化剂强碱中心和活性提高的主要原因。考察了反应条件对催化剂性能的影响,在反应温度60℃、时间6 h、醇油摩尔比12∶1和催化剂用量2.0%的条件下,生物柴油收率最高为88.5%,催化剂具有较好的稳定性。     

Rb_2O掺杂对MnCe/ZrO_2催化燃烧碳烟的性能影响

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备掺杂不同Rb2O含量的MnCe/ZrO2复合氧化物催化剂,采用热重法考察其催化燃烧碳烟的活性,并借助XRD和H2-TPR手段探讨掺杂不同Rb2O含量对MnCe/ZrO2催化燃烧特性的影响。结果表明,适量Rb2O可以使催化剂与碳烟在高温下接触更为紧密,吸附空气中CO2,形成碳酸盐物质,提高催化剂的氧含量,并作为活性氧传输中心,提升MnCe/ZrO2催化燃烧性能。与未掺杂MnCe/ZrO2催化剂相比,完全燃烧温度下降31℃,碳烟在394℃内完全氧化。     

Catalytic activity of PdO/ZrO2 catalyst for methane combustion

Catalytic activity of ZrO₂ supported PdO catalysts for methane combustion has been investigated in comparison with Al₂O₃ supported PdO catalysts. It was found that the drop of catalytic activity owing to decomposition of PdO at a high temperature region (600–900°C) was suppressed by using ZrO₂ support. Temperature-programmed reduction (TPR) measurements of the catalyst with hydrogen revealed that the PdO of PdO/Al₂O₃ catalyst was reduced at the temperature less than 100°C, whereas in PdO/ZrO₂ catalyst the consumption of hydrogen was also observed at 200–300°C. This result indicates that the stable PdO species were present in the PdO/ZrO₂ catalyst. In order to confirm the formation of the solid solution of PdO and ZrO₂, X-ray diffraction (XRD) analyses of the mixtures of ZrO₂ and PdO calcined at 700–900°C in air were carried out. The lattice volume of ZrO₂ in the mixture was larger than that of ZrO₂. Furthermore, the Pd thin film on ZrO₂ substrate was prepared as a model catalyst and the depth profile of the elements in the Pd thin film was measured by Auger electron spectroscopy (AES). It was confirmed that Zr and O as well as Pd were present in the Pd thin film heated at 900°C in air. It was considered that the PdO on ZrO₂ support might be stabilized by the formation of the solid solution of PdO and ZrO₂.