脂肪酶法制备生物柴油的研究现状及展望

脂肪酶法制备生物柴油具有反应条件温和、醇用量小、甘油易回收和无废物产生等特点。对用于制备生物柴油的脂肪酶类型(动物脂肪酶、植物脂肪酶及微生物脂肪酶)、用于脂肪酶法制备生物柴油的原料油脂类型(植物油脂、动物油脂、微藻油脂及废弃油脂)以及脂肪酶法制备生物柴油的方式(游离脂肪酶催化法、固定化脂肪酶催化法、复合脂肪酶协同催化法)进行了综述;并提出了脂肪酶法制备生物柴油的研究与发展方向,如对酶制剂的研究、生物柴油原料的解决以及对脂肪酶的使用方式进行改进,为今后脂肪酶法制备生物柴油的研究提供思路。     

生物柴油原料及产品降酸方法的研究现状

酸值不合格是以非食用油脂为原料制备生物柴油技术经常存在的问题,所以降低酸值是控制生物柴油产品质量的研究热点。降酸工艺主要围绕生物柴油高酸值原料反应控制酸值和酸值不合格生物柴油产品经过技术处理获得合格产品。总结了应用酸碱催化法、超临界法、酶催化法和吸附降酸相关技术降低生物柴油酸值的研究成果,分析了它们各自的优点和存在问题,并展望了生物柴油降酸方法的发展。     

生物柴油催化合成的研究进展

生物柴油主要成分是动、植物油脂与醇经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯。与普通柴油相比,生物柴油具有高十六烷值、低芳烃含量、高闪点、较好的低温启动性等优点。综述了酸碱催化法、酶催化法、超临界法、催化加氢法和微生物油脂法等生物柴油催化合成技术的最新研究进展,主要从生物柴油收率、反应条件、制备成本和环境影响等角度分析比较。展望了生物柴油在我国的发展前景。     

改性氧化钙催化三组分反应制备生物柴油

建立了CaO催化的菜籽油 碳酸二甲酯 甲醇三组分双酯交换法同步制备生物柴油和碳酸甘油酯新体系。对该体系的反应条件进行了优化,结合对反应体系中化合物极性的分析,采用硅烷化试剂对商业CaO进行表面改性,考察了改性CaO催化新体系制备生物柴油的性能。结果表明,在催化剂用量为油质量的15%、油/酯/醇摩尔比1/1/8、反应温度65℃、反应时间8 h的条件下,生物柴油产率可达948%;与CaO催化该反应制备生物柴油产率372%相比,以01%三氯十八烷基硅烷改性的CaO催化该反应的速度显著提高,达到相同产率的反应时间缩短了3 h,且反应体系耐水性显著提高,在2%(质量分数)含水体系中,生物柴油产率仍能保持82%以上,所制备的生物柴油各项主要物理化学性能指标均达到欧洲生物柴油标准。改性CaO的FT IR表征结果表明,改性剂以化学方式结合在CaO表面。     

基于磁性纳米载体的固定化脂肪酶在生物柴油中的应用研究进展

由于化石燃料的全球性短缺和日益严重的环境问题,固定化脂肪酶在制备生物柴油中的应用研究已经成为一个热点。磁性纳米载体不仅具有纳米尺寸的特性,而且易于从反应体系中分离,在固定化酶领域引起了广泛关注。本文综述了国内外基于磁性纳米载体的固定化脂肪酶在生物柴油转化中的应用研究进展,并结合绿色高效生物催化过程的发展要求对新型磁性固定化脂肪酶的研究方向及发展前景提出了展望。     

氢氧化钾/氧化钙催化三组分双酯交换耦合反应制备生物柴油

以CaO为载体,采用浸渍法制备了一系列CaO负载氢氧化物固体碱,考察负载型固体碱在催化甲醇-油脂-碳酸二甲酯三组分耦合反应体系制备生物柴油中的反应性能。实验结果发现KOH/CaO负载型固体碱表现出最佳反应性能。KOH负载量15%,煅烧温度600℃时制备得到的固体碱催化剂,在常压回流,生成油/酯/醇摩尔比为1∶1∶8,催化剂用量15%的条件下,反应3h,生物柴油收率可达96.4%,反应得到的未经处理的生物柴油中游离甘油的含量仅为0.0196%。采用TG、BET、CO_2-TPD及XRD等技术对KOH/CaO进行了表征,发现催化剂的高活性与KOH和CaO经高温焙烧产生新的晶相有关。     

亚临界甲醇相Hβ分子筛催化制备生物柴油

研究了在亚临界甲醇相Hβ分子筛催化酯交换反应制备生物柴油的反应条件。结果表明,在n(甲醇): n(油脂)=12.5:1、催化剂用量为油脂质量的5%、反应温度300℃、反应时间2 h条件下,收率92.8%。为了在低醇油摩尔比时获得较高生物柴油收率,在第1次酯交换结束后,分出甘油,再加入甲醇继续进行第2次酯交换反应。在相同条件下,两次酯交换反应制备生物柴油的收率均高达98%。     

酯交换制备生物柴油的机理及应用研究

综述了酯交换法（包括化学催化法、酶催化法和超临界法）制备生物柴油的机理和最新研究进展,并讨论各种制备方法的优缺点,指出生物柴油的未来发展前景。     

生物柴油制备技术的研究进展

生物柴油不仅燃烧性能与石油柴油相当,且具有环境友好、资源可再生的优点,是替代石油柴油的理想燃料之一。综述了热裂解法和酯交换法(包括化学催化法、酶催化法和超临界法)制备生物柴油的最新研究进展,并探讨了各种制备方法的优缺点和应用前景。为降低生物柴油成本,应采用廉价原料(如废油脂)。对于酸值高的废油脂,宜采用固体酸和离子液体等环境友好催化剂。     

超临界流体法制备生物柴油研究进展

综述了超临界流体法制备生物柴油技术,主要介绍了超临界流体法制备生物柴油的流程、工艺条件、反应动力学、原料中的水和游离脂肪酸对酯交换反应的影响,并概述了超临界流体法的优势、问题及发展前景.     

生物柴油合成中金属氧化物固体酸的应用研究进展

介绍了近年来用于制备生物柴油的金属氧化物固体酸催化剂的研究与应用进展,就SO42-/MxOy型金属氧化物、单一金属氧化物、多元复合金属氧化物、介孔金属氧化物等不同类型金属氧化物固体酸催化剂的制备、性质、活性、催化行为等方面进行了综述。对金属氧化物固体酸在生物柴油中的应用进行了展望。     

负载型氧化物固体超强酸改性的研究进展

负载型氧化物固体超强酸是近年来发展的一种新型催化材料。对许多化学反应有较好的催化活性、选择性及重复使用性能,并可催化许多均相反应难以进行的各种化学反应。综述了国内外此类催化剂改性研究的最新进展。阐述了改进制备过程完成催化剂改性的方法。详细说明了载体中引入纳米材料、金属和金属氧化物、分子筛等对催化剂活性和稳定性的影响。最后展望了负载型氧化物固体超强酸催化剂的发展前景。     

催化合成生物柴油的离子液体催化剂的研究进展

近几年来,离子液体作为环境友好的绿色催化剂,广泛用于催化合成生物柴油中。综述了在催化合成生物柴油中离子液体催化剂的分类,即B酸性离子液体(磺酸基功能化B酸性离子液体和基于酸性阴离子的B酸性离子液体)、L酸性离子液体和新型B碱性离子液体,以及离子液体催化剂的合成方法和表征方法,同时阐述了离子液体催化剂在制备生物柴油过程中的应用及其反应机理,并对离子液体催化剂的发展进行了展望。     

离子液体在生物柴油制备中的应用

离子液体作为一种新型绿色溶剂和催化剂,已被广泛应用于多个工业领域。介绍了离子液体的特点,对离子液体在生物柴油制备中的应用进行了综述与展望。     

环氧乙烷催化水合制备乙二醇的研究进展

对当前应用于环氧乙烷催化水合(包括均相和非均相催化水合法)制备乙二醇反应的主要催化体系进行了比较和分析,同时阐述了相关的催化作用机理。讨论了目前各催化水合体系所存在的问题以及未来的发展方向,均相催化剂如水溶性无机盐等,其核心问题在于对设备的腐蚀以及在产物精馏过程中析出导致危险等问题的控制;而非均相催化剂如阴离子交换树脂、负载型金属氧化物等,可实现连续生产并且易分离,研究重点在于乙二醇选择性的提高以及催化剂成本的降低和使用寿命的延长。对当前我国乙二醇合成工艺的重要新进展,如以纤维素、煤代替石油资源为原料制备乙二醇等进行了简要介绍。     

非贵金属单原子催化剂的研究进展

单原子催化剂最大限度地提高金属利用率,提升催化剂的性能,并促进对多相催化的过程与机理的认识向原子级别层面深入。近年来非贵金属单原子催化剂发展迅猛,在某些特定反应中已达到媲美甚至超越贵金属催化的性能,为贵金属催化剂的替代提供了新的可能,表现出了极大的应用前景。综述了近年来非贵金属单原子催化剂的制备、表征方法及其在电催化、加氢及脱氢反应、液相氧化反应、光催化还原CO2等领域的应用研究进展,同时展望了非金属单原子催化剂的发展趋势。     

Catalytic methods for the manufacturing of high-production volume chemicals from vegetable oils and fats (review)

Current status of catalytic chemistry and technology for the manufacturing of high production volume chemicals, such as biofuel, higher olefins, and higher fatty alcohols, from the renewable feedstocks-inedible oils and fats is discussed. Analysis of achievements in the area of fundamental research and industrial application of inedible oils and fats is presented. The dynamics of growth in the production of biodiesel and biokerosene over recent years is shown. Various types of feedstock and deoxygenation catalysts are described. Modern concepts of the mechanisms of this process based on the results of kinetic and quantum–chemical studies on model acids and catalytic sites are discussed. New ways of selective preparation of olefins from vegetable oils and fats via decarbonylation of higher fatty acids over Cu and Ni catalysts are discussed. Industrial processes and catalysts for hydrogenation of higher fatty acids and esters into corresponding alcohols are considered. Published data on the mechanisms of these reactions are surveyed.     

高活性负载型纳米金催化剂的制备及应用进展

综述了负载型纳米金催化剂的最新研究进展,讨论了影响负载型纳米金催化剂催化活性的主要因素,通过对纳米金催化剂的制备方法的比较,得出高活性负载型纳米金催化剂的适宜制备方法:选择适宜的负载方法、选择适宜的载体、严格控制纳米金粒径的大小。     

SO42-/ZrO2型固体超强酸催化剂改性制备

综述了近年来国内外SO42-/ZrO2型固体超强酸催化剂的改性制备,其制备方法包括共沉淀法、溶胶-凝胶法、浸渍-沉淀法,讨论了催化剂组分及制备工艺条件对催化活性的影响.