固体碱催化剂K_2CO_3/Al_2O_3的制备及其催化餐饮废油制生物柴油的性能

采用浸渍法制备了K2CO3/Al2O3固体碱催化剂,考察了活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间等制备条件对催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中催化活性的影响,并对其进行了FT-IR、XRD、TG-DTG、SEM和BET表征分析。实验结果表明,所制备的催化剂在催化餐饮废油合成生物柴油的酯交换反应中表现出良好的活性,在活性组分K2CO3负载量为50%、焙烧温度500℃、焙烧时间3 h的条件下制备的催化剂催化酯交换反应时,生物柴油产率可达86.70%。催化剂表征结果显示,K2CO3/Al2O3催化活性是因K2CO3与Al2O3经高温焙烧产生新的晶相有关。催化剂重复使用4次,生物柴油产率仍在75%以上。制得的生物柴油产品质量达到国家生物柴油B100标准。     

生物柴油合成反应中KNO3/Al2O3催化剂的活性物种与失活研究

制备了KNO₃/Al₂O₃负载型固体碱催化剂，通过XRD、DRIFT、低温氮吸附、ICP和碱度滴定等手段对催化剂表面性质进行了表征，研究了其对大豆油与甲醇酯交换制备生物柴油的催化性能，剖析了在反应过程中该催化剂的催化本质以及失活原因。结果表明，高温焙烧后Al₂O₃表面KNO₃完全分解，形成了大量偏铝酸钾分散在载体表面；在酯交换反应时Al₂O₃表面的偏铝酸盐等活性组分不断溶出并参与反应，这是该催化剂表现出高活性的主要原因。在反应过程中生成的产物生物柴油和甘油对催化剂的活性有很大影响，其中，生物柴油与活性物种发生的皂化反应是造成催化剂失活的主要原因。     

KF/La2O2CO3固体碱的制备、表征及催化酯交换反应的性能——一个综合创新实验

固体碱催化剂具有易分离、可循环使用、对设备无腐蚀、可使反应工艺过程连续化等优点。它被认为是催化酯交换反应制备可再生能源生物柴油的一种优异催化剂。本实验是在科研成果的基础上创新设计了一个综合实验。通过浸渍法制备了KF/La2O2CO3固体碱催化剂;利用X射线衍射测定了其物相,使用CO2程序升温脱附技术测定了催化剂的表面碱性;并以三丁酸甘油酯与甲醇进行酯交换反应作为模型反应,考查其催化活性。     

固体碱KF/Sm2O3催化菜籽油制备生物柴油

以菜籽油为原料,研究了负载型固体碱催化剂KF/Sm2O3在酯交换制备生物柴油过程中的催化活性.用气相色谱法对酯交换产物进行分析,并用CO2-TPD,XRD,Ramaa等技术对催化剂进行了表征.当催化剂焙烧温度为873 K,KF负载量为15%,甲醇跟菜籽油的计量比为12:1,催化剂用量为菜籽油质量的3%,反应温度为338 K,反应时间为1 h时,生物柴油产率达到95.1%.     

钙镁负载型固体碱催化剂制备生物柴油

固体碱催化剂;酯交换反应;脂肪酸甲酯;生物柴油     

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。     

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%。     

氧化钙和氟化钾负载高岭土固体碱催化制备新型生物柴油

以高岭土为载体,利用浸渍法制备了氧化钙和氟化钾负载高岭土固体碱(GCK);利用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和哈密特指示剂法等技术手段对催化剂进行表征;考察了KF负载量和反应条件对月桂酸甲酯(ML)与乙二醇单甲醚(EGME)酯交换反应制备新型生物柴油产率的影响。 结果表明,GCK碱强度(H_)在7.2~18.4之间,KCaF₃为主要活性组分,当氟化钾负载量为25%、EGME与ML摩尔比3.0、催化剂用量相对于ML的质量分数为4.5 %、120 ℃下反应2 h,新型生物柴油的收率高达97.1%。 最后对催化剂的重复利用性能进行了考察。     

负载型KNO3固体碱对环戊二烯甲基化反应的催化作用

 考察了负载型KNO3固体碱对环戊二烯(CPD)和甲醇的甲基化制备甲基环戊二烯(MCPD)反应的催化性能. 通过X射线衍射和低温氮吸附等手段研究了载体的表面性质和KNO3在不同载体表面的分解情况,并用非水溶液Hammett指示剂法测定了各固体碱的碱强度. 结果表明, KNO3负载在不同的氧化物载体上后其碱强度表现出极大的差异,负载在ZrO2, γ-Al2O3, 水滑石(HT)和MgO上能检测到H-为27.0的碱强度,这些碱性位可视为固体超强碱; 而负载在SiO2和TiO2上仅检测到了H-为9.3的碱强度,这与载体本身的表面性质密切相关. 碱强度较低的KNO3/SiO2和KNO3/TiO2以及氧化物载体本身在CPD甲基化反应中表现出较差的活性,说明催化剂应具有一定的碱强度,但是催化剂的酸性和比表面积也会对其催化活性产生一定的影响. 在所考察的催化剂中, KNO3/γ-Al2O3和KNO3/HT的催化性能最好,在450 ℃时就能催化转化约32%的CPD, MCPD的选择性可达86%左右,高于传统固体碱MgO在500 ℃时的活性.     

固体碱催化剂

综述了最近30年来固体碱催化剂的研究现状，包括固体碱催化剂的种类、优缺点以及各类催化剂中影响其催化性能的因素。重点探讨了碱性前驱体和载体对负载型无机固化碱碱强度的影响，展望了未来固体碱剂的发展方向。     

用于生物柴油清洁生产的磁性固体催化剂CaO/MgO/Fe_3O_4

制备了具有磁性和催化活性的双功能催化剂CaO/MgO/Fe3O4,用于催化花生油酯交换制备生物柴油的清洁生产过程。对CaO/MgO/Fe3O4进行了XRD、TEM、FT-IR和磁性等表征分析,探讨了CaO/MgO/Fe3O4催化剂的重复利用性能。结果表明,用Mg(Ac)2溶液等体积浸渍磁性基质Fe3O4,在N2气氛中600℃焙烧2 h,可得到具有磁性的载体5%MgO/Fe3O4;再用Ca(Ac)2溶液等体积浸渍MgO/Fe3O4,并在N2气氛中700℃煅烧,得到具有磁性且催化活性较高的催化剂10%CaO/MgO/Fe3O4。该催化剂具有核壳结构,磁核平均直径约为35 nm。在催化剂用量10%,醇油摩尔比12∶1,反应温度65℃,反应2 h的条件下酯交换转化率可达90%以上。在磁场的吸引下该催化剂能快速与反应体系分离,催化剂回收率达90%。但CaO/MgO/Fe3O4重复利用性能较差,其原因是在搅拌反应过程中催化活性组分逐渐从催化剂上脱落所致。     

两相溶剂萃取黄连木籽油制备生物柴油

以黄连木籽为原料,采用乙醇/异己烷两相不互溶溶剂对其进行萃取处理.考察了乙醇／异己烷体积比、萃取温度和萃取时间对萃取过程的影响.通过实验确定最佳的萃取条件为,黄连木仁粉50 g,乙醇异己烷总体积300 mL,乙醇/异己烷体积比为50∶50,萃取温度40℃,萃取时间30 min.在此条件下,黄连木籽油出油率达到99.5％...     

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%。     

高稳定性CaO-ZrO2固体碱催化剂的表征和催化性能

用共沉淀法经高温焙烧制备了CaO摩尔分数从10%至50%的CaO-ZrO₂系列催化剂, 将其应用于碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯过程, 并通过XRD, FT-IR, BET, ICP, CO₂-TPD, XPS等表征手段研究了催化剂的物性及其催化性能随组成变化的的规律. 结果表明, 当CaO摩尔分数高于30%时, 表面出现游离的CaO, 虽然具有强碱性和高活性, 但是稳定性差; 而当CaO摩尔分数低于30%时, Ca^2＋进入ZrO₂晶格, CaO与ZrO₂形成连续固溶体, 并且随着CaO含量的增加, 晶格氧的电荷密度增加, 催化剂的碱性增强, 使得CaO-ZrO₂催化剂在碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯过程中获得了高活性和高稳定性.     

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   

Preparation and Tribological Behaviors of Lubricants—Oil Based on Modified Microbial Oil with Nano-Schiff Base Copper Complex

A W/O microemulsion reactor was used to prepare four kinds of modified lubricants: (i) modified lubricant 1, modified epoxidized microbial oil + rape oil in volume ratio of 1:1; (ii) modified lubricant 2, modified esterified microbial oil + rape oil in volume ratio of 1:3; (iii) modified lubricant 3, modified epoxidized rape oil; and (iv) modified lubricant 4, modified PAO. The individual modified lubricants were further modified with 0%, 0.5%, 1%, and 2% content of nano-Schiff base copper complex (nano-SBCC). A microtribometer was used to evaluate the friction coefficient between ball/flat point contacts immersed in the modified lubricants and operated in reciprocating and linear sliding mode. A comparison of the values of the friction coefficient with the lubricants further modified with nano-SBCC with those of their individual 0% nano-SBCC counterparts indicated significant decrease: (i) almost 19.18% was obtainable for the modified lubricant 1 with 2% of nano-Schiff base copper complex, (ii) almost 16.5% was obtainable for the modified lubricant 2 with 0.5% of nano-Schiff base copper complex; (iii) almost 7.42% was obtainable for the modified lubricant 3 with 1% of nano-SBCC; and (iv) almost 7.01% was obtainable for the modified lubricant 4 with 0.5% of nano-SBCC. These suggested that the addition of nano-Schiff base copper complex can efficiently decrease the friction coefficient of epoxidized or esterified microbial oil. Analyses of two-dimensional images, average profiles (across the mid-section y = 0 of the reciprocating sliding path), and three-dimensional topographies by confocal white light microscope for the worn surfaces of flats immersed in modified lubricant 1 and modified lubricant 2 suggested better wear-resistance of the modified lubricant 2 than that of the modified lubricant 1. The ability of wear resistance for the modified lubricant became better with the increasing content of nano-Schiff base copper complex from 0% to 2%. The study revealed the modification of epoxidized microbial oil + rape oil (1:1 volume ratio) and esterified microbial oil + rape oil (1:3 volume ratio) with Cu(II) chelate of bis(salicylaldehyde)ethylenediamine, reducing the magnitude of friction and wear because of their respective wear self-repairing ability. Such self-repairing ability furnishes the suitability of epoxidized microbial oil or esterified microbial oil to be effectively modified by nano-Schiff base copper complex and to substitute ordinary base oil as a mixture with rape oil.     

Preparation of biodiesel catalysed by KF/CaO with ultrasound

Biodiesel, chemically consists of fatty acid methyl ester (FAME) produced by methanolysis of natural triglycerides, such as animal fats and vegetable oils, is a kind of biomass energy, which is renewable and ecofriendly. In this article, KF/CaO was used as solid base catalyst for transesterification of soya bean oil and methanol, while ultrasound as supplementary means. Compared to mechanical stirring, ultrasound treatment is an effective method to increase the yield of FAME and shorten reaction time. By single-factor method, the optimisation of reaction conditions has been studied. The research showed that the optimum reaction conditions were: w(catalyst)/w(oil): 3%, reaction temperature: 65°C, n(methanol)/n(oil): 12, reaction time: 1?h, sound intensity: 1.01?W?cm(-2), frequency: 20?kHz, the yield of FAME could be 97%.