CaO-MgO@CoFe_2O_4磁性固体碱的制备及其大豆油酯交换反应催化性能

以草酸盐为前驱体采用两步法制备了一种以CaO-MgO作为活性组分,以CoFe_2O_4作为磁核的磁性固体碱催化剂,并用于大豆油与甲醇的酯交换反应合成生物柴油。对制备的磁性固体碱催化剂进行了磁滞回线、X-射线衍射(XRD)、CO_2-TPD及透射电镜(TEM)表征。考察了不同核壳物质的量比、焙烧温度、反应温度、反应时间、醇油物质的量比以及催化剂用量等因素对大豆油转化为生物柴油产率的影响。结果表明,采用核壳物质的量比为1∶6、焙烧温度为700℃所制备的CaO-MgO@CoFe_2O_4催化剂,当醇油物质的量比为12、催化剂用量为大豆油质量的1.0%时,在65℃下反应时间3 h,生物柴油收率高达97.1%。该催化剂具有较好的重复利用性能,重复利用四次后生物柴油的收率仍可达90%。     

电石渣负载氟化钾的催化酯交换特性研究

通过浸渍法制备以氟化钾为活性体、电石渣为载体的负载型钙基酯交换催化剂,并在借助X射线荧光光谱仪、热分析天平、X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、扫描电子显微镜以及哈米特指示剂法等手段对催化剂表征,以及气相色谱仪对原料油成分分析的基础上,通过间歇式酯交换实验系统,从催化剂添加量、醇油物质的量比、酯交换温度与时间等影响因素出发,研究了电石渣负载氟化钾催化花生油与甲醇酯交换的特性。电石渣负载氟化钾后,产生KCaF3、CaF2以及KF等新物相,并且在催化剂添加量为5%、反应温度为62℃、反应时间为2 h以及醇油物质的量比为15的酯交换条件下,能够取得91.58%的甘油收率,相比较氢氧化钙和未有活性体负载的电石渣,其催化酯交换性能得到提高。     

超声作用下KF/CaO催化酯交换反应制备生物柴油

等体积浸渍法制备了KF/CaO固体碱催化剂,用于催化大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油,在反应体系中引入超声作为辅助条件。研究表明,KF/CaO催化活性高。在超声的辅助作用下,酯交换反应速率加快,生物柴油的收率提高。实验考察了反应条件对产品中脂肪酸甲酯含量的影响。醇油摩尔比为12∶1,反应温度65℃,催化剂与大豆油的质量比为3%,反应1 h,超声频率20 kHz,超声声强1.01 W/cm2,在此反应条件下,产品中脂肪酸甲酯的质量分数达到99.6%。     

K2SiO3/C颗粒催化大豆油酯交换制备生物柴油

采用浸渍法将钾水玻璃负载于碳颗粒(粒径1～3.5 mm)上,经120℃烘干后制得K2SiO3/C催化剂.以X射线衍射、扫瞄电镜-能量色散X射线与Hammett指示剂等方法对样品进行了表征.以K2SiO3/C为催化剂,大豆油为原料,进行酯交换反应制备生物柴油,考察了催化剂用量、醇/油摩尔比、反应时间(微波与传统加热)等因...     

多频超声反应槽连续强化酸化油酯交换制备生物柴油研究

以平均酸值高达33.07 mgKOH/g不可食用的廉价酸化油为原料,利用自行设计的多频超声溢流槽连续强化酯交换反应生物柴油生产装置,先后经预酯化、酯交换两步反应,高效、低耗的制备生物柴油。主要考察了室温下物料流量(停留时间)、超声功率、超声频率及组合、KOH用量、醇油物质的量比对酯交换反应的影响及单位产品能耗。结果表明,多频组合超声辐射比单频更有利于生物柴油的制备;预酯化后的油料在流量为25 L/h(物料停留时间为54 min),催化剂(KOH)用量为1.2%(质量分数),醇油物质的量比为6∶1和各反应槽功率为200 W的条件下,甲酯产率达96.83%。50 L废弃酸化油能制得符合国标GB19147—2009的生物柴油48L,整个生物柴油制备过程总耗时和总耗电量仅为8.667 h、5.42 kWh。     

造纸白泥催化花生油与甲醇酯交换的特性研究

从催化剂用量、酯交换温度及时间、醇油物质的量比等影响因素出发,并借助热重、X射线荧光光谱、X射线衍射、氮气吸附与哈米特指示剂等催化剂表征手段,研究造纸白泥催化花生油与甲醇的酯交换特性.造纸白泥通过800 ℃煅烧-常温水合-600 ℃活化处理后,成分以CaO为主、比表面积为7.28 m²/g、碱性强度为9.8相似文献   

原位共沉淀法制备NiMg(Al)O/γ-Al2O3催化剂及其酯交换性能

以γ-Al₂O₃为载体通过原位共沉淀法制备NiMgAl-LDHs/γ-Al₂O₃,经焙烧后得到NiMg（Al）O/γ-Al₂O₃催化剂,通过TG-DTG、XRD、SEM、BET、FT-IR、CO₂-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对其在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,NiMgAl-LDHs和NiMg（Al）O成功在γ-Al₂O₃内孔表面生长,并有良好的结合度。催化剂对酯交换具有很高的催化活性;在醇油物质的量比为12：1的条件下反应3 h,生物柴油产率为95%,重复使用七次后,生物柴油产率仍然在82%以上。     

双核碱性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

采用两步法制备了五种新型咪唑类碱性双核功能化离子液体化合物,并考察了对棉籽油酯交换制备生物柴油的催化性能。结果表明,咪唑类碱性双核功能化离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中碳链长度有关。其中,双-(3-甲基-1-咪唑)亚乙基双氢氧化物离子液体的催化活性最好。催化剂量、反应时间、反应温度及醇油比对生物柴油中脂肪酸甲酯含量及选择性影响的研究发现,在催化剂用量为0.4%(质量分数),醇油摩尔比为12,反应温度为55℃,反应时间为4 h时,脂肪酸甲酯的含量和选择性分别达98.5%和99.9%。催化剂7次循环后,产物中脂肪酸甲酯含量仍达到96.2%,单甘酯和双甘酯的含量很少,表明该催化剂重复使用良好。     

新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐[Hnmm]Im,经1 H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体[Hnmm]Im具有较高的酯交换催化活性,在60℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5∶1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯(FAME)含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

CaO@SiO_2纳米固体碱的制备、表征及其大豆油酯交换反应催化性能

采用溶胶-凝胶法合成Ca O@Si O_2固体碱催化剂,以聚苯乙烯有机聚合物为硬模板剂和以P123为软模板剂对Ca O的微观形貌进行调控。并将其应用于大豆油与甲醇的酯交换制备生物柴油的反应体系中。通过对Ca O@Si O_2纳米固体碱催化剂进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、CO_2-TPD及N_2的吸附-脱附(BET)表征发现,不仅制备得到了形貌归整的纳米固体颗粒,而且得到了Ca O包裹在Si O_2表面的核壳结构。进一步考察了不同的硅钙质量比、反应温度、催化剂的用量以及油醇物质的量比对生物柴油收率的影响,生物柴油的收率最高可以达到95.6%。     

新型碱性离子液体催化酯交换合成生物柴油

两步法合成了吗啉阴离子型碱性离子液体1-丁基-3-甲基吗啉盐Im,经 ¹H-NMR和FT-IR分析确认了离子液体中间体的结构,并通过阴离子交换得到碱性离子液体,对该离子液体在酯交换制备生物柴油反应中的催化性能进行了研究。结果表明,该碱性离子液体Im具有较高的酯交换催化活性,在60 ℃、催化剂用量为3%、醇油物质的量比为6.5：1.0、反应2 h的条件下,产物脂肪酸甲酯（FAME）含量可达95.80%。而且该离子液体的催化稳定性较好,重复使用5次后仍有较高的催化活性。     

非晶态铁基固体碱催化剂的酯交换性能（英文）

通过化学还原法和共沉淀法分别制备了非晶态和晶态的FeCeO_x/SiO_2固体碱催化剂。与晶态的FeCeO_x/SiO_2相比,非晶态的FeCeO_x/SiO_2催化剂对梨醇酯与甲醇的酯交换活性显著提高。通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、N_2吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)结合选区电子衍射(SAED)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、CO_2-TPD和NH_3-TPD等对催化剂进行表征。结果表明催化剂的活性与其碱性密切相关,非晶态FeCeO_x/SiO_2显示出相对于晶态FeCeO_x/SiO_2更强的碱性。使用非晶态FeCeO_x/SiO_2催化剂进行梨醇酯酯交换反应,在130℃下反应10 h,梨醇酯的转化率达到95%,异戊烯醇的选择性达到96%。在重复使用10次后,催化剂活性基本不变。对新鲜的和套用10次后的FeCeO_x/SiO_2催化剂进行X射线衍射分析,表明该催化剂在套用10次后仍未晶化,证实其具有良好的稳定性,说明该催化剂在非均相催化酯交换反应中具有应用价值。     

复合磁性MgAl水滑石制备及其酯交换性能的研究

使用共沉淀法制备磁性Fe_3O_4粒子,并以此为原料制备出Fe_3O_4/M g Al-LDH,将其焙烧产物Fe_3O_4/M g(Al)O作为微藻油脂和甲醇发生酯交换反应的催化剂,利用产物生物柴油产率作为评价催化剂的活性指标,探究其酯交换活性。通过TGDTG、XRD、SEM、EDS、TEM、N2吸附-脱附、VSM等表征手段对所制备样品进行表征。结果表明,Mg Al-LDH、Mg(Al)O在Fe_3O_4表面生长,并具有一定的磁响应能力。在反应时间为4 h、醇油物质的量比为13∶1的条件下,生物柴油产率高达90%。经过三次使用后,仍具有一定活性。在外磁场的作用下可完成催化剂与反应物的分离。     

固载杂多酸SiW_(12)/C催化合成富马酸二甲酯

用自制的固体杂多酸催化剂SiW12 /C进行催化酯化合成富马酸二甲酯 (DMF) .探讨了催化剂用量、醇 /酸比、反应时间、反应温度等动力学条件对合成DMF的影响 .确定了合成DMF的最佳合成工艺条件 :醇 /酸物质的量比为 6∶1,催化剂用量为富马酸质量的 2 .5 % ,反应时间 7.0h ,反应温度为回流温度 ,酯化率可达 90 .6 % .结果表明 ,该催化剂催化活性高 ,可重复使用 ,后处理容易 ,生产成本低且无三废污染 .     

模板法制备La2O3/ZrO2复合氧化物及其催化小桐子油合成生物柴油

以桦木为模板制备了一系列La2O3/Zr O2固体碱催化剂。采用BET、XRD、XPS和SEM等技术手段对其进行了表征。结果表明,与浸渍法和共沉淀法制备的样品相比,所制得的复合氧化物具备桦木的生物形态,具有更高的比表面积、更小的晶粒尺寸、更大的孔径和孔容等特点。当La/Zr质量比为10%时,样品的碱性最高,催化性能最好。以所制复合氧化物为催化剂,考察小桐子油和甲醇的催化酯交换反应。结果表明,在醇油摩尔比72∶1,固体碱催化剂质量分数8%,反应温度200℃,反应时间6 h的条件下,酯交换反应的甲酯转化率达93.6%。该样品具有一定的抗酸和抗水性。相同反应条件下,样品循环使用3次生物柴油收率仍为83%左右。     

亚铁锌双金属氰化络合物固体催化剂催化合成生物柴油

Fe(Ⅱ)-Zn双金属氰化络合物固体催化剂用于一步催化酯交换和酯化反应制备生物柴油,具有易分离、流程简单,不受水毒性影响的优点。将水溶性金属氰化络合物亚铁氰化钾和金属化合物氯化锌反应,并结合有机配体叔丁醇制备了基于亚铁氰化锌的双金属氰化物络合物(DMC)。并研究了DMC固体催化剂催化菜籽油合成生物柴油过程中,助络合剂种类、催化剂用量、反应温度、醇油摩尔比、反应时间、体系中水和脂肪酸含量等因素对反应过程的影响。研究结果表明,在最佳实验条件下,甲酯产率最高可达98%。催化剂可循环使用,6次循环使用后回收率仍达93.45%,适宜工业化生产。     

废茶油的精制及其合成生物柴油的研究

本文以废茶油为原料,经过脱胶脱酸等预处理后与甲醇进行酯交换反应制取生物柴油.探讨了反应时间、反应温度、醇-油摩尔比和催化剂用量等因素对废茶油-甲醇酯交换反应的影响,并且采用正交实验优化合成条件,确定了反应的最佳操作条件以及影响反应的关键因素.研究结果表明,酯交换反应进行的最佳反应条件为:醇油摩尔比为25:1、催化剂用量为油重的1.0%、反应时间为30min、反应温度为60℃,茶油酸甲酯产率77.34%.     

Fe-Ca磁性固体碱催化剂上菜籽油酯交换反应

采用原位沉淀法合成了双功能磁性固体碱催化剂CaO·γ-Fe₂O₃,用于催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油。利用XRD、BET、TG-DTA、SEM和VSM对催化剂进行了表征,用ICP-AES对产物脂肪酸甲酯(FAME)中Ca、Fe残留量进行了测定。结果表明,Fe和Ca两种组分间有较好复合,催化剂显示出较好的磁学性能,饱和磁化率达到45.7emu/g,明显高于文献报道的磁性碱催化剂。在温和的反应条件(常压、64℃、催化剂加入量为油重的2.5%、醇油摩尔比15、转速750r/min)下,反应2h,重复使用前三次酯交换反应转化率都维持在95%左右。     

固载双功能酸性离子液体催化剂[PSMIM]HSO4/SiO2的制备及其催化制备生物柴油

该大学生创新研究项目以清洁能源为切入点,借助绿色催化剂离子液体催化制备生物柴油。在制备双功能Brönsted酸性离子液体[PSMIM]HSO4的基础上,以多孔氧化硅为载体,采用物理负载法制备固载型催化剂[PSMIM]HSO4/SiO2。并以此为催化剂催化葵花油制备生物柴油,探讨催化剂用量、反应时间、醇油比和反应温度对生物柴油产率的影响。结果表明：醇油比为25：1、催化剂用量为8%、反应温度为160℃、时间为10 h的条件下,生物柴油的转化率达到92.5%。采用FTIR、13C NMR、XRD对催化剂结构进行表征;采用GC-2010气相色谱对生物柴油进行组分分析;并对其密度、运动黏度、凝点等理化性能进行了测定。结果表明所制得的生物柴油基本符合我国生物柴油的标准。本项目的开展不仅在研究成果方面取得了一定的成绩,同时也使学生的创新意识和团队意识,以及教师的教学能力得到提升。     

柱层析硅胶固载K2CO3催化合成生物柴油的研究

研究了柱层析硅胶-K₂CO₃固体碱催化剂的制备条件,并对其进行XRD、FT-IR和SEM表征分析。结果表明,部分K₂CO₃吸收空气中的CO₂生成KHCO₃,K₂CO₃与 KHCO₃分散到硅胶表面,增强了催化效果。并考查了催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间对生物柴油制备的影响。研究表明,催化剂的制备温度为120℃,催化剂用量为原料油质量的5%,醇油摩尔比为12∶1,反应温度70℃,反应时间2h,生物柴油收率可达95.2%。