固体酸催化大豆油与乙醇酯交换制备生物柴油

利用淀粉和对甲基苯磺酸合成了新型碳基固体酸催化剂,并将它应用于大豆油与乙醇的酯交换反应制备生物柴油。考察了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及使用次数等因素对生物柴油收率的影响。结果表明,新型碳基固体酸催化剂对大豆油与乙醇酯交换反应有很高的催化活性,易于分离,具有良好的稳定性。最佳反应条件为:醇油摩尔比为8∶1,催化剂质量分数为7.0%,反应时间8 h,反应温度为80℃,该条件下生物柴油的质量收率可达67.4%。     

LDO催化大豆油制备生物柴油的研究

为解决生物柴油酯交换过程中的产物与催化剂分离问题,制备了镁铝复合氧化物（LDO）,以镁铝复合氧化物为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油,通过正交试验考察反应温度、醇油物质的量比、催化剂用量、反应时间等因素对制备过程的影响,优化制备工艺。研究表明：镁铝复合氧化物可以用于以大豆油甲醇为原料酯交换反应制备生物柴油工艺,其为催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应制备生物柴油最佳制备工艺条件是：反应温度65℃,反应时间3 h,反应醇油比9∶1,催化剂用量4%,在此条件下获得生物柴油的产率为96.25%。     

大豆油酯交换制备生物柴油的研究

利用K2CO3和Al2O3制备固体碱催化剂,将它用于大豆油和甲醇酯交换制备生物柴油。通过实验考察醇油摩尔比,催化剂用量,反应温度和反应时间4个工艺条件对生物柴油产率的影响,最后确定最佳的反应条件为：醇油摩尔比9∶1,催化剂用量2%,温度60℃,反应时间4h,在此条件下得到的生物柴油产率为72.3%。     

Brnsted-Lewis双酸型离子液体催化制备生物柴油

制备并表征了Brnsted-Lewis双酸型离子液体(3-磺酸)丙基三乙基铵氯锌酸盐[HO3S-(CH2)3-NEt3]Cl-ZnCl2(ZnCl2摩尔分数x=0.67),并用于催化大豆油和甲醇的酯交换反应制备生物柴油。结果表明:该离子液体具有Brnsted和Lewis双重酸型活性位,且两者间兼有的协同催化效应可显著提高其催化性能;在n(大豆油)∶n(甲醇)=1∶8、m(大豆油)∶m(离子液体)=20∶3,140℃下反应6h时,生物柴油的收率为95.7%。另外,该催化剂回收重复利用5次后,生物柴油的收率没有明显降低,具有较好的重复使用性能。     

NaHSO4·SiO2催化制备生物柴油的研究

以NaHSO4·H2O、正硅酸乙酯和异丙醇为原料,经溶胶—凝胶法制备固体酸催化剂(NaHSO4·SiO2),进行了利用此催化剂催化油酸与甲醇的酯化反应制备生物柴油的实验,研究了催化剂焙烧温度、NaHSO4负载量、反应时间、催化剂质量分数、甲醇与油酸物质的量比等对油酸转化率的影响。实验结果表明:固体酸催化剂NaHSO4·SiO2在油酸与甲醇的酯化反应中具有很高的催化活性,当催化剂焙烧温度为200℃、NaHSO4负载量为15%、n(甲醇)∶n(油酸)=10∶1、催化剂质量占油酸质量的10%、反应时间5h时,酯化反应转化率可达95.19%。     

超声强化氢氧化钾催化大豆油酯交换制备生物柴油的工艺条件研究

本文以固体碱氢氧化钾催化大豆油酯交换制备生物柴油的转化率为指标,考察了在超声强化条件下反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量对生物柴油转化率的影响,并与常规的机械搅拌条件进行了比较,采用正交试验法优化了反应工艺条件。研究结果表明,超声强化下,大豆油酯交换反应的最佳反应条件为:反应温度65℃、反应时间50min、醇油摩尔比7:1、催化剂用量1.1wt%。在此条件下,转化率高达99.59%。     

菜籽油制备生物柴油放大实验研究

在20L的反应器中研究了菜籽油与甲醇在催化剂KOH存在下通过酯交换反应制备生物柴油。根据实验得到,菜籽油酯交换反应55℃、醇油物质的量比6∶1,催化剂用量可以降低到油重的0 8%,反应70min,生物柴油含量99%以上,生物柴油的总收率达到92 65%;所制备的生物柴油低温流动性能好,闪点高达155℃,其它主要性能指标符合0#柴油标准。     

碳基固体酸催化印楝树油与甲醇的酯交换反应

制备了碳基固体酸催化剂,用红外光谱分析、元素分析、XRD分析和热重分析对所制备的催化剂进行了定性定量研究;用碳基固体酸催化印楝油与申醇的酯交换反应,研究了相关因素对反应的影响,用高效液相色谱法分析反应中TG、DG、MG和FAME的含量,结果表明,用碳基固体酸催化印楝树油与甲醇的酯交换反应非常有效,最佳反应条件(油酯与甲醇的物质的量比率固定在1∶12)是:催化剂用量为油酯质量的10%,反应温度为120℃,反应时间为8 h,反应原料中脂肪酸质量分数不大于10%,水的质量分数不大于5%,酯交换率可达95%.这种催化剂循环使用10次,酯交换率没有下降.     

新型固体碱催化剂及其催化制备生物柴油的工艺研究

研究了等体积浸渍法制备负载型N/M固体碱催化剂及催化剂催化制备生物柴油的工艺。运用扫描电镜SEM和晶体衍射仪XRD对催化剂进行表征,结合生物柴油转化率,得出催化剂制备最佳工艺为:N负载量10%,煅烧温度600℃,煅烧时间5h。采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对影响生物柴油转化率的4个主要因素(反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油质量比)进行优化,建立生物柴油转化率的二次多项回归模型,并对回归方程系数进行显著性检验和方差分析,结果表明模型有效可靠,且得出新型固体碱催化制备生物柴油的最佳工艺为:反应温度60℃、催化剂用量为油质量的3%、反应时间5h、醇油质量比2∶5。模型预测最高生物柴油转换率92.43%,与实测值吻合。     

鸡蛋壳催化大豆油酯制备生物柴油

以废弃鸡蛋壳为原料制得固体碱催化剂,催化大豆油与甲醇的酯交换来制备生物柴油。利用热重分析仪、低温氮气吸附脱附仪等对制备的催化剂进行了表征。实验结果表明：950℃下焙烧3.0h制得的催化剂活性最佳。制备生物柴油的最佳工艺条件为：醇油物质的量比10∶1、催化剂质量分数为3.0%、反应时间3.0h。在最佳工艺条件下,生物柴油收率可达98.9%。对催化剂的稳定性做了进一步研究,实验结果表明：制备的催化剂在重复使用13次以上,仍保持了较高的催化活性,生物柴油收率可达到98%以上。     

负载离子液体的多孔催化材料的制备

合成一系列溴化咪唑类离子液体,用溶胶-凝胶法负载在硅胶上,制备出几种硅胶负载离子液体催化剂[Cnmim]Br/silica gel。考察了负载过程中,离子液体种类、盐酸用量和[Cnmim]Br与Teos物质的量的比对负载量的影响。把不同方法制得的[Cnmim]Br/silica gel用丙酮在提取器中抽提,考察它们的负载牢度。IR光谱表征结果表明,离子液体已负载于硅胶上。适宜的合成条件:选用[Emim]Br进行负载,盐酸用量15 mL,n(Teos)∶n([Emim]Br)为72∶1。用[Emim]Br/silica gel催化酯化反应,酯化率为29.4%。重复使用4次仍然有催化活性。     

硅铝配比对镍基催化剂催化废塑料裂解产物的影响

采用浸渍法制备了3种不同硅铝物质的量比的负载镍的催化剂,通过吡啶吸附傅里叶变换红外(FT -IR)和X-衍射(XRD)分别对催化剂的酸性、酸量及晶体类型进行表征,同时考察该催化剂在混合废塑料催化裂 解制燃料油过程中的催化活性。结果表明,随着硅铝物质的量比的降低,催化剂的总酸量增加,产物中气体收率和 积碳收率增加,残渣收率降低,但酸量过高引起废塑料深度裂解,导致产物中汽油馏分收率下降。结果表明,最佳硅 铝物质的量比为1∶3,由此得到的负载镍的2# 催化剂可以使汽油馏份收率大于40%。实验还对催化裂解得到的汽 油馏分进行了气相色谱分析。通过调变催化剂的硅铝物质的量比,可以改变其酸性,从而有利于改善催化剂的选择 性,有利于得到辛烷值较高的汽油馏份。     

硅胶担载硫酸铈催化合成乙酸丁酯

主要进行硅胶担载硫酸铈催化合成乙酸丁酯的研究。分别采用单因素实验法和正交实验法重点考察了酸醇摩尔比、催化剂担载量和反应时间等因素对乙酸转化率的影响,确定了其最佳工艺条件为:酸醇摩尔比1:1.4,催化剂担载量15%,反应时间50 min。在最佳工艺条件下,乙酸转化率分别为93.8     

管式反应器合成N,N-二甲基正丁胺

为了提高N,N-二甲基正丁胺合成方法的经济性与环境友好性,采用以正丁胺与甲醇为主要原料进行催化胺化的路线,原子利用率较高.用浸渍法制备了磷酸改性的γ-Al2O3负载活性金属的催化剂,在管式固定床反应器中考察了催化剂活性成分及反应条件对合成N,N-二甲基正丁胺的影响.结果表明,γ-Al2O3上负载活性组分含Co和Ni质量分数分别为30%～31%及9%～10%的催化剂具有较满意的选择性和活性.在较合适的反应工艺条件：压力为0.3 MPa,温度为160 ℃,体积空速为0.3 h^-1,进料甲醇和正丁胺的物质的量比为6∶1下,原料正丁胺的转化率达到81.7%,目标产物N,N-二甲基正丁胺的选择性达到72.9%.     

磷钨酸铋催化合成油酸正丁酯

制备了磷钨酸铋催化剂,并进行相关表征,对磷钨酸铋催化正丁醇和油酸的酯化反应进行了研究,考察了磷钨酸盐的种类,醇油物质的量比,催化剂用量,反应时间,反应温度等因素对酯化率的影响。结果表明,在回流条件下,醇油物质的量比为1.8∶1,催化剂质量为油酸质量的5%,反应时间控制在4 h,酯化率可达到90.05%。     

化学混合法制备油脂加氢催化剂的研究

采用化学混合法 (溶胶 -凝胶法 ) ,制备了用于椰子油加氢的单元镍催化剂 ,对催化剂制备过程中的几项条件如溶胶的浓度、甲酸镍的浓度、凝胶处理方法等进行了研究 ,找出了此法制备催化剂的最佳条件 :溶胶浓度 (SiO2 干胶 /溶胶 ) 3 9%左右 ,甲酸镍浓度 0 1 5mol·L- 1 ,凝胶用乙醇洗涤后干燥     

环己酮1,2-丙二醇缩酮的催化合成

采用溶胶-胶凝法和浸渍法制备了二氧化硅负载的硫酸铝钾(KAl(SO4)2/SiO2)固体酸催化剂,研究了KAl(SO4)2/SiO2固体酸催化合成环己酮1,2-丙二醇缩酮的催化性能。结果表明,反应时间70 min、环己酮与1,2-丙二醇的摩尔比1∶1.1、催化剂的质量分数5.0%,环己酮1,2-丙二醇缩酮收率达到99.9%。     

WO3/ZrO2固体酸催化剂上苯和1-十二烯的烷基化

通过偏钨酸铵和氢氧化锆的润湿-浸渍法制备了WO3/ZrO2固体酸催化剂,对催化剂进行了表征,并在苯和1-十二烯的烷基化反应中进行了评价。考察了催化剂的焙烧温度、反应时间、WO3的质量分数、苯烯摩尔比、催化剂的质量分数等对烷基化反应的影响以及催化剂的再生性能。结果表明,焙烧温度在750~850℃,WO3的质量分数为5%~25%的WO3/ZrO2体系可以形成超强酸,其表面上同时存在L酸中心和B酸中心,并且可以相互转化。WO3/ZrO2固体超强酸催化剂在苯和1-十二烯的液相烷基化反应中表现出良好的催化性能和可再生性。反应的适宜条件为:反应时间为45 min,催化剂焙烧温度为750℃,WO3的质量分数为15%,苯与1-十二烯的摩尔比为10,催化剂的质量分数4%。在此条件下,1-十二烯的转化率为97.3%,LAB的选择性为93.7%,2-LAB的选择性为71.4%。     

固体碱氧化钙催化蓖麻油酯交换制备生物柴油

制备了固体碱氧化钙催化剂,并用XRD技术、低温氮气吸附-脱附技术对其进行了表征。对固体碱氧化钙催化蓖麻油酯交换制备生物柴油进行了研究。考察了反应温度、醇油摩尔比、催化剂质量分数及反应时间对甲酯收率的影响。在反应温度为65℃、醇油摩尔比为9：1、催化剂质量分数为1．5％、反应时间为2．5h的优化工艺条件下,甲酯收率平均可达92％。用气相色谱法对产品进行了分析,甲酯质量分数为97．6％。产品后处理简单,对环境无污染且催化剂可活化再生,重复使用。     

Au/TS-1催化剂上葡萄糖氧化

针对传统的生物发酵法制备葡萄糖酸钠周期长、选择性低、温度控制要求高等缺点,采用3种方法制备了Au/TS-1催化剂,进行比表面积（BET）测定、X射线衍射（XRD）和透射电镜（TEM）表征,用于以氧气为氧化剂葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠,评价了催化性能,并进行反应条件影响考察.结果显示:使用沉积沉淀法制备的质量分数为4%的Au/TS-1催化效果最佳,纳米金颗粒大小在10～20 nm,纳米金颗粒分布均匀,其最佳反应条件为60 ℃,pH 9.5,氧气流量为40 mL/min,催化剂0.18 g,水溶液中葡萄糖的质量分数为5%,葡萄糖最快在23 min 内选择性及转化率均可达到100%,但催化剂在第4次重复利用后,其活性降低很快.研究表明：沉积沉淀法能制备一定纳米金颗粒大小的Au/TS-1催化剂,在该多相催化剂上葡萄糖氧化制备葡萄糖酸钠时间短、活性高、选择性好,但稳定性有待提高.