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。     

无溶剂系统中固定化脂肪酶催化废油脂转酯生产生物柴油

 探讨了无溶剂系统中固定化脂肪酶Novozym 435催化餐饮业废油脂转酯生产生物柴油. 反应副产物甘油可吸附在固定化酶载体表面,采用丙酮洗涤除去甘油可提高酶的稳定性. 适宜的醇/油摩尔比、酶用量、反应温度和摇床转速分别为1, 6.6 U/g, 35～40 ℃和150 r/min,不宜加水到反应体系中. 采用分步加入甲醇的方式可减轻甲醇对酶的毒害作用. 分别在反应进行到6和14 h时用丙酮除去酶表面的甘油,然后按醇/油摩尔比为1的比例加入甲醇继续反应,反应30 h后产物中的脂肪酸甲酯含量为88.6%. 连续反应300 h后,酶活性基本没有下降.     

固体酸预处理高酸值油脂降低酸值

通过沉淀、回流和浸渍分别制备了Al、Ga掺杂的SO 2-4/ZrO2固体酸催化剂,利用该促进型固体酸催化剂酯化预处理高酸值油脂,考察了固体酸焙烧温度、醇油摩尔比等因素对酯化反应的影响. 结果表明,该类型固体酸对高酸值油脂具有良好的酯化反应活性,其中600 ℃焙烧的Ga2O3/SO 2-4/ZrO2在67 ℃下,醇与油摩尔比为30: 1,催化剂用量为4%,对初始酸值为32的油脂进行酯化反应,经8 h反应,油脂酸值降为4.1,有利于后续用碱性催化剂对处理后的油脂进行酯交换反应生成生物柴油.     

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%。     

柴油溶剂中脂肪酶催化高酸值废油脂酯化制备生物柴油

采用0＃柴油作为反应溶剂,利用固定化脂肪酶催化高酸值废油脂与甲醇酯化反应制备生物柴油。来源于Candida antarctica的固定化脂肪酶Novozym435在0＃柴油溶剂中具有极高的催化活性。以酸价高达157×10-3的废油脂为原料,废油脂质量比10%的Novozym435,甲醇与废油脂初始摩尔比2∶1,0＃柴油与废油脂质量比5∶1,摇床摇速170r/min,50℃下反应2h甲酯化率可达95.10%。0＃柴油作为反应溶剂有效地溶解了高酸值废油脂和甲醇,降低了反应体系的黏度和消除了甲醇对Novozym435的负面影响,提高了Novozym435的稳定性。同时,0＃柴油溶剂对未脱胶废油脂中残留的对脂肪酶有害的磷脂等胶类物质具有一定的稀释作用。该工艺省却了溶剂蒸馏的繁琐工序,直接得到脂肪酸甲酯和石化柴油的混合燃料。     

热处理对甲醇电氧化催化剂PtRu/C性能的影响

采用非离子表面活性剂Triton X-100作为稳定剂制备了催化甲醇电氧化反应的PtRu/C催化剂, 研究了热处理温度对催化剂的组成、结构、形貌和活性的影响. 利用循环伏安法研究了PtRu/C催化剂催化甲醇电氧化的活性, 用热重和差热分析(TG-DTA)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对PtRu/C催化剂进行了表征. 研究结果表明, 热处理对PtRu/C催化剂粒子的大小、分布和Pt的氧化态有重要的作用. 在350 ℃下热处理的催化剂显示了最好的催化甲醇电氧化的性能, 由Triton X-100作为稳定剂制备的PtRu/C催化剂最适宜的热处理温度是350 ℃.     

稀土改性对SO42-/ZrO2固体酸催化剂结构与催化性能的影响

采用共沉淀法和浸渍法在不同条件下制备了稀土-SO₄^2-/ZrO₂系列固体酸催化剂。使用废油脂与甲醇的酯交换反应评价了催化剂活性,并通过X射线衍射、红外光谱、比表面积测定表征方法考察了催化剂结构和性能的关系。结果表明,La摩尔掺杂量4%、焙烧温度600℃时制得的SO₄^2-/ZrO₂-La₂O₃催化剂活性最高,此时脂肪酸甲酯的产率为64.68%,且具有较好的重复使用性。稀土的引入使活性四方相ZrO₂更加稳定,600℃焙烧使催化剂既具有较多活性四方相ZrO₂,又具有较大比表面积,从而提高了催化剂活性。催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后酸强度增大,催化剂活性中心数目增加。     

NiP/SAPO-11催化脂肪酸甲酯加氢脱氧及产物的异构化

采用过量浸渍法制备了不同镍负载量的Ni P/SAPO-11催化剂,并用N2吸附-脱附、吡啶红外光谱、NH3-TPD、H2-TPR等技术对催化剂的物理化学性能进行了测试。脂肪酸甲酯催化加氢脱氧及产物异构化反应在固定床反应器上进行,液体产品分别用GC-MS和GC进行定性和定量分析。结果表明,在温度为340℃,压力为2.0 MPa,氢气流量为60 m L/min,重时空速为2.5 h-1的操作条件下,当Ni负载量为3%(质量分数)时,原料转化率可以达到97.8%,C15-18的收率84.5%,异构化率14.0%。     

废动植物油脂制备烷醇酰胺的研究

以废动植物油脂为原料,在自制DYD催化剂作用下制得脂肪酸甲酯,再以氢氧化钾为催化剂,与二乙醇胺合成烷醇酰胺。考察了反应温度、反应时间、催化剂用量、真空度等因素对反应的影响,通过单因素实验和析因实验确定最佳工艺条件为:甲酯/二乙醇胺物质的量比1∶1.55,反应温度110℃,反应时间2.5 h,真空度0.08 MPa,催化剂用量0.65%(相对于脂肪酸甲酯的质量),烷醇酰胺的收率达96.3%。通过红外光谱对产物结构进行了表征,并对界面张力进行了测定。结果表明,产物具有较好的界面活性。     

亚临界条件下地沟油制备生物柴油副产物中有机氯化物的定性检测及来源分析

该文介绍了一种生物柴油副产物粗甘油和拔出轻组分中有机氯化物的气相色谱-质谱（GC-MS）定性检测方法。样品来自于亚临界条件下地沟油与甲醇的酯交换反应，总氯含量较高。在GC-MS分析之前采用正己烷萃取脱除样品中的脂肪酸甲酯和游离脂肪酸等脂溶性干扰组分，对参考标准样品3-氯代甘油和2-氯代甘油以及样品的脱脂水相部分进行苯硼酸衍生化、正己烷萃取、浓缩等处理，经正己烷复溶后进行GC-MS分析。结果表明，生物柴油副产物中的有机氯化物主要为3-氯代甘油和2-氯代甘油。参考已有文献的研究结果和生物柴油制备工艺对有机氯化物的来源进行了讨论，推断原料地沟油中存在的大量无机氯盐是导致产生3-氯代甘油和2-氯代甘油的主要原因。     

磷酸锆催化甘油气相脱水制备丙烯醛

以沉淀法、水热合成法和浸渍法制备了磷酸锆催化剂,通过X射线衍射、热重分析、氮气物理吸附、红外光谱和Hammett指示剂法对催化剂进行了表征,并将该催化剂用于甘油气相脱水反应.研究表明,由沉淀法得到的磷酸锆经过400℃焙烧后能达到最佳催化活性,在温和条件下,甘油可完全转化,丙烯醛选择性为81%,反应24h内催化剂失活不明显.不同方法制备的磷酸锆其结构和表面酸性显著不同,催化剂表面酸性对催化剂活性、丙烯醛选择性和催化剂的寿命均有较大影响.     

改进的石墨烯基材料用作菜籽油转酯化反应制生物柴油的有效催化剂（英文）

本文研究了不同石墨烯基材料用作转酯化反应制备生物柴油催化剂的性能.将磺酸基或磷酸盐基嫁接到热还原的氧化石墨烯表面,制备了固体酸石墨烯基样品.并采用扫描电镜、X射线衍射、热重分析、X射线光电子能谱、N_2吸附-脱附法、电位滴定法、元素分析以及红外光谱法对所制样品进行了全面表征.将所制样品用于130℃带压力的条件下菜籽油与甲醇转酯化反应中,并将其催化活性与商用的多相酸催化剂Amberlyst-15的进行了比较.结果表明,所有改进的样品在转酯化反应中均表现出催化活性,但各样品上生物柴油产率差别较大.其中以苯二氮磺酸基功能化的热还原氧化石墨烯样品上脂肪酸甲酯产率最高,反应6 h后达70%,也明显高于商用催化剂Amberlyst-15.该样品也表现出良好的重复使用性能.     

Synthesis of biodiesel from rapeseed oil catalyzed by Ca/A1 solid base

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响.采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90℃老化18h.在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2 O6(NO3)2· 10H2O晶相存在,在N2气保护下300℃焙烧2h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上.在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95％,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9％.     

稻壳炭基固体酸催化剂的制备及其催化酯化反应性能

以热解稻壳炭为原料, 浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂. 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、元素分析、孔结构分析和热重-质谱联用等手段对其进行了表征. 以油酸和甲醇的酯化为探针反应, 考察了磺化温度和时间对催化剂活性的影响, 探讨了反应条件对油酸转化率的影响, 并对所制催化剂的稳定性进行了研究. 结果表明, 制备该催化剂的适宜磺化温度和时间分别为90℃和0.25 h, 在该条件下制得的催化剂为无定形碳结构, 磺酸基密度为0.7 mmol/g. 该催化剂表现出较高的催化酯化反应活性, 在催化剂用量为5%、甲醇/油酸摩尔比为4、酯化温度和时间分别为110℃和2 h的条件下, 油酸的酯化率可达98.7%. 该催化剂具有较好的稳定性, 经7次连续反应后, 油酸的酯化率仍可达96.0%.     

呋喃甲基缩水甘油醚与二氧化碳的共聚反应研究

采用糠醇和环氧氯丙烷反应制备了纯度较高的呋喃甲基缩水甘油醚,随后呋喃甲基缩水甘油醚与二氧化碳在稀土三元催化剂Y(CCl3COO)3-甘油-ZnEt2的催化下发生共聚反应,生成侧链为呋喃甲醚侧基的脂肪族聚碳酸酯.共聚物主链结构规整,主要为聚酯结构,数均分子量最高可达13.0×104,共聚物的玻璃化转变温度为-29～-30℃,5wt%起始热分解温度大于231℃.     

CuCl/SiO2-TiO2 催化剂的结构及其催化甲醇氧化羰基化反应性能

 在微波辐射条件下, 将 CuCl 快速分散到载体表面制得 CuCl/SiO2-TiO2 催化剂, 利用 X 射线衍射、透射电镜、N2 吸附-脱附、热重、H2 程序升温还原和 CO 程序升温脱附对催化剂进行了表征. 结果表明, 微波辐射制备的催化剂中 CuCl 和载体发生了强相互作用, 比传统加热制备的催化剂中形成更多的易还原铜物种, 吸附 CO 的能力更强. 在甲醇液相氧化羰基化反应中, 微波辐射制备的催化剂上甲醇转化率为 11.7%, 碳酸二甲酯选择性达 96.5%, 高于相同条件下传统加热制备催化剂的活性.     

Ca/Al固体碱催化菜籽油制备生物柴油

采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响。采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60 ℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90 ℃老化18 h。在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca₄Al₂O₆(NO₃)₂·10H₂O晶相存在,在N₂气保护下300 ℃焙烧2 h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上。在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95%,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9%。     

溶胶凝胶法制备甲醇裂解铜系催化剂

甲醇具有能量密度高、易于储存运输及价格低廉等优点,以甲醇作为氢气载体裂解制H2,可以解决氢气难以储存运输的困难。用于该反应的催化剂较多,铜系催化剂以其价格便宜、毒性小等特点而受到研究者的广泛关注。但是该催化剂在低温下活性不高。本文用溶胶一凝胶法制备技术研制了一系列加助剂的铜系催化剂,进行热重和TPR表征,讨论其在甲醇裂解制氢模型反应中的应用。     

滴加顺序对制备酯加氢催化剂Cu-Zn-Al-Ba的影响

采用共沉淀法以不同的滴加混合顺序制备了新型高效无铬Cu-Zn-Al-Ba催化剂,通过XRD、SEM、BET、H_2-TPR和TG等表征方式进行了分析,对其前驱体、焙烧后和还原后催化剂物相进行分析研究,探究了相同条件下不同滴加混合顺序对催化剂结构与催化性能的影响,同时考察了催化剂对C12~C18脂肪酸甲酯加氢制醇的催化性能以及重复利用性。结果表明,以混合盐溶液滴加沉淀剂所制备的无铬Cu-Zn-Al-Ba催化剂R-cat具有较好的酯加氢催化活性和稳定性。在230℃,3MPa氢压的反应条件下,R-cat催化C12~C18脂肪酸甲酯加氢制醇的收率和选择性都高于90%,催化剂重复利用5次,仍保持较高的催化活性。     

Ni/CNTs催化剂的制备及其对甲醇气相羰基化反应的催化性能

 将采用浸渍法制备的碳纳米管(CNTs)负载的镍催化剂用于甲醇直接气相羰基化反应,考察了催化剂的预处理条件对催化剂活性的影响,并采用透射电镜、 X射线衍射和红外光谱对其进行了表征. 结果表明,采用硝酸氧化和碳酸钠活化预处理CNTs制备的Ni/CNTs催化剂有很好的分散度,用三步干燥法将催化剂前体在氮气氛围下300 ℃热处理 2 h 后在氢气氛围下500 ℃还原 3 h 制得的催化剂活性较高.