固体酸催化剂制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种可再生的生物能源,近年来得到广泛关注.固体酸催化剂可同时催化油脂和脂肪酸制备生物柴油,同时还具有环境友好、易于和产物分离等优点.本文综述了沸石分子筛、杂多酸、离子交换树脂、固体超强酸等同体酸在催化合成生物柴油方面的研究进展.     

制备生物柴油的固体酸催化剂研究进展

生物柴油是一种绿色可再生能源。目前,大多采用高活性的固体酸催化酯化、酯交换反应进行制备,该工艺具有产品与催化剂易分离、催化剂可回收再生且环保等优点。本文综述了固体超强酸、负载型固体酸、金属氧化物及复合物、沸石分子筛、阳离子交换树脂、离子液体及杂多酸等不同类型固体酸催化剂催化制备生物柴油的最新研究进展,包括催化剂的制备、活性、催化行为。最后,对制备生物柴油的固体酸在物理化学性质、成本等方面的研究进行展望。     

蒙脱土固体酸的制备及表征

利用鄂东膨润土为基质材料,制备了蒙脱土固体酸,并用XRD、TG DSC和FT IR对固体酸进行了表征。试验表明膨润土中蒙脱土含量越高、固体酸的催化效果越好。采用蒙脱土含量为84%的膨润土,经质量分数为10%的H2SO4和0.05mol·L-1Fe2(SO4)3处理得到的固体酸,比表面积从30m2·g-1增加到198m2·g-1,说明膨润土经过硫酸处理后,形成了大孔洞的骨架结构。该固体酸200℃活化后,催化萘与丙烯的烷基化反应,当用量为萘质量的15%、180℃反应6h,萘的转化率高达99.2%。     

生物柴油合成用木质素固体酸催化剂的制备

采用炭化磺化法,以天然生物质木粉为原料制备了生物质炭基固体酸催化剂,研究了不同树种的生物质木粉对炭基固体酸催化剂的催化酯化性能的影响.比较了4种不同原料制备的炭基同体酸催化剂的催化性能,并进行了表征.结果表明,与其他炭基固体酸催化剂相比,以生物质木粉为原料制备的炭基固体酸催化剂表现出了较高的催化酯化性能.     

固体酸催化制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种绿色的可再生能源,主要通过酯交换反应生产。催化剂在酯交换反应中起重要作用,固体酸催化剂因污染少、效率高、易分离而成为研究热点。本文介绍了固体酸催化制备生物柴油的反应机理,综述了国内外近几年生物柴油制备中所用固体酸催化剂的研究进展,分为固体杂多酸、无机酸盐、金属氧化物及其复合物、沸石分子筛及阳离子交换树脂等,分析了催化剂的制备流程、反应操作条件和反应结果等,得出固体酸在催化含有大量水分和游离酸的油脂酯交换反应方面具有独特的优势,且符合生物柴油绿色生产的要求,是需要进一步研究和开发的方向。     

固体酸、碱催化WCO制备生物柴油研究进展

介绍了WCO用于制备生物柴油的原料特性,阐述酸碱催化机理,说明WCO酯化催化剂选用的现状。根据固体酸碱催化剂的分类,分别阐述用于催化酯化WCO固体酸碱催化剂催化活性及研究现状,包括：固体超强酸、沸石分子筛、强酸性阳离子交换树脂、固体杂多酸等固体酸催化剂,碱金属和碱土金属氧化物、稀土氧化物以及复合氧化物、以碱金属氧化物为载体的固体碱、以ZrO2为载体的固体碱以及以分子筛为载体的固体碱。最后提出生物柴油催化剂的研究方向。     

固体酸催化油脂酯交换制备生物柴油

综述了固体酸催化制备生物柴油的优势、机理及研究进展,对固体酸催化制备生物柴油的研究方向进行了展望.     

废油脂制备生物柴油新型固体酸催化剂研究

以废弃食用油等高酸值原料油转化为生物柴油的催化工艺,开发了一种新型催化剂.研制的固体超强酸S2O28-/Fe2O3-ZrO2-La2O3,其中n(Fe)∶n(Zr)∶n(La)=1∶0.42∶0.075时,具有较高催化活性.优化工艺条件为催化剂用量为原料油质量的2%,醇油摩尔比为12∶1,反应温度为220℃,反应时间10 h,生物柴油的产率为90.3%.催化剂使用50 h后所得生物柴油产率仍在83%以上.     

固体酸催化制备生物柴油研究进展

生物柴油是一种具有优良燃烧性能的石化替代燃料,开发可用于通过酯交换反应制备生物柴油的固体酸催化剂已成为国内外研究热点。本文综述了固体酸在催化合成生物柴油方面的研究进展,介绍了以纳米材料、磁性材料作为载体以及掺杂稀土元素等固体酸改性方法,并对固体酸催化制备生物柴油的发展前景进行了展望。     

酶法原位分离技术制备葡萄糖酸

研究了使用聚乙烯醇-海藻酸钠固定化的葡萄糖氧化酶-过氧化氢酶作为催化剂,在鼓泡式反应器中采用原位分离技术转化葡萄糖制备葡萄糖酸的过程。研究发现,该转化过程受到产物的抑制作用,通过对树脂的筛选,采用对葡萄糖酸具有较好吸附效果的D335树脂,可以解除产物的抑制作用。结合流加补料的转化方式,葡萄糖酸的转化率可以达到95.5%。连续使用4个批次,其平均转化率在85.7%以上,系统的稳定性较好。     

Enhanced production of hydroxymethylfurfural from fructose with solid acid catalysts by simple water removal methods

This paper demonstrates two simple ways to increase 5-hydroxymethylfurfural (HMF) yield (selectivity) in fructose dehydration with various solid acid catalysts. One is a water removal from the reaction mixture by a mild evacuation at 0.97 × 10⁵ Pa; it increases HMF yield for various catalysts (heteropoly acid, zeolite, and acidic resin). The removal of water suppresses two undesired reactions: the hydrolysis of HMF to levulinic acid and the reaction of partially dehydrated intermediates to condensation products. The other method is a decrease in the particle (bead) size of the resin (Amberlyst-15). The crushed and sieved Amberlyst-15 powder in a size of 0.15–0.053 mm shows 100% HMF yield at high fructose concentration (50 wt.% in DMSO), which is to our knowledge the highest yield to date. Near-infrared spectroscopic characterization of adsorbed water suggests that the enhanced yield can be caused by an improved removal of adsorbed water in a small-size resin particle.     

N-苄基壳聚糖液晶材料的制备及表征

以甘氨酸和质量分数36%盐酸为原料合成出甘氨酸盐酸盐离子液体,利用间歇碱处理方式对壳聚糖原料进行处理,制备出脱乙酰度可达92.2%的高脱乙酰度壳聚糖.采用N-烷基化化学改性方法,使苯甲醛与高脱乙酰度壳聚糖分别在乙酸和甘氨酸盐酸盐离子液体两种溶剂中进行反应,制备N-苄基壳聚糖.红外光谱测试表明:由这两种方法制备出的产物均...     

Lewis固体酸催化合成乙酸乙酯的研究

以Lewis固体酸为催化剂,以冰乙酸和无水乙醇为原料合成乙酸乙酯。考察了4种Lewis固体酸(三氯化铁、无水三氯化铝、三氯化锑和四氯化锡)及不同用量条件下对酯化产率的影响。结果表明,较佳的工艺条件为:冰乙酸6ml(0.1mol),无水乙醇9.5ml(0.2mol),80～90℃回流反应1h,三氯化铝和三氯化铁的酯化率分别可达92.0%和91.0%。     

固体酸催化蔗糖制备乙酰丙酸的研究

以蔗糖为原料,焙烧后的硫酸钛为催化剂,水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响,以及催化剂投加量、蔗糖浓度、反应温度和反应时间对乙酰丙酸收率的影响。在反应温度220 ℃、反应时间60 min、蔗糖浓度50 g·L^-1和催化剂加入量0.5 g条件下,乙酰丙酸收率可达57.9%。     

利用固体磷酸催化热解纤维素制备左旋葡萄糖酮

以SBA-15为载体制备了固体磷酸,将其和纤维素机械混合后进行快速热解制备左旋葡萄糖酮（LGO）。通过Py-GC/MS（快速热解-气相色谱/质谱联用）实验,考察了催化热解温度、催化剂/纤维素比例对纤维素热解生成LGO以及其他产物的影响。实验结果表明,固体磷酸能够抑制纤维素热解形成左旋葡萄糖（LG）等产物,并大幅促进LGO的生成,从而高选择性地获得以LGO为主的热解产物。在热解温度为350℃以及催化剂/纤维素比例为1/1的条件下,可获得最高的LGO产率与相对含量,相对峰面积值高达68.6%。此外固体磷酸还能促进LG脱水形成LGO。     

磁性固体酸纤维催化光皮梾木油制备生物柴油的研究

以自制的磁性固体酸纤维Fe/C-SO3H催化光皮梾木油进行酯交换反应获得了生物柴油,并对影响酯交换反应的醇油摩尔比、催化剂含量、反应时间、反应温度等因素进行了优化。通过GC-MC及FTIR分析了光皮梾木油及其生物柴油的性质,并将生物柴油与0#柴油进行了对比分析。实验结果表明,Fe/C-SO3H具有较好的催化性能,所得生物柴油性质优异。     

磁性固体酸纤维催化光皮梾木油制备生物柴油的研究

以自制的磁性固体酸纤维Fe/C-SO3H催化光皮梾木油进行酯交换反应获得了生物柴油,并对影响酯交换反应的醇油摩尔比、催化剂含量、反应时间、反应温度等因素进行了优化。通过GC-MC及FTIR分析了光皮梾木油及其生物柴油的性质,并将生物柴油与0#柴油进行了对比分析。实验结果表明,Fe/C-SO3H具有较好的催化性能,所得生物柴油性质优异。     

丙烯酸固相接枝制备高稳定性改性聚乙烯蜡微乳液

旨在对低密度聚乙烯蜡进行化学接枝改性,改善其可乳化性能,从而制备高稳定性改性聚乙烯蜡微乳液。首先以丙烯酸作为接枝单体,采用悬浮溶胀接枝法对低密度聚乙烯蜡进行化学接枝改性;然后,通过选取适当的阴离子乳化剂和非离子乳化剂的复配体系,对接枝改性的聚乙烯蜡产物进行乳化。结果表明：采用SDS和Tween80等比例复配,控制乳化温度为90～95℃,乳化剂用量为聚乙烯蜡的10%、乳化时间为30min时,采用相转变乳化法可制得高稳定性的聚乙烯蜡微乳液。采用FTIR对改性聚乙烯蜡进行了结构表征,证明了丙烯酸被成功地接枝到了聚乙烯蜡分子上,并通过DSC分析研究了其熔点和结晶情况的变化：聚乙烯蜡的熔点为102.41℃,丙烯酸接枝改性聚乙烯蜡的熔点为102.85℃;改性聚乙烯蜡与未改性的聚乙烯蜡的比结晶度为77.7%。     

强酸性阳离子树脂催化棕榈油副产物合成脂肪酸甲酯

以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,经过自制的固定床反应器,使棕榈油脱臭馏出物(PODD)中的脂肪酸与甲醇起酯化反应,合成脂肪酸甲酯。结果表明,用固定床可从PODD连续制备脂肪酸甲酯,酯化反应的最佳条件为:n(甲醇)/n(PODD)=17.3;反应温度在甲醇正常沸点以下时,温度越高,转化率越大;转化率随催化反应时间增大而增大,但增大速度逐渐趋缓。当在常压下,64℃反应56 min时,游离脂肪酸的转化率可达87%左右。