Al-MCM-41 负载离子液体双酸位催化剂及制备生物柴油

采用不同硅铝比的MCM-41负载离子液体,制备得到一系列负载型双酸位催化剂,并用XRD、FTIR、N₂-吸脱附、热重分析及TEM对其进行表征,以大豆油与甲醇的酯交换反应为探针实验考察了其催化活性.结果表明,离子液体成功固载于介孔分子筛并能保持其介孔结构,且在酯交换反应中表现出良好的反应活性.在ILs负载量为30%,醇油物质的量的比为36:1,140 ℃下反应5 h,生物柴油收率在90%以上;而分子筛中Al的引入为活性组分离子液体构建了有益的酸环境,促进了其催化活性的提高;与均相离子液体相比,负载型催化剂又能明显提高生物柴油的收率,且回收利用4次后,生物柴油收率仍接近88%.     

纳米SO42-/ZrO2的合成及其在酯交换反应中的催化性能

采用两步晶化-后浸渍法合成了纳米SO₄^2-/ZrO₂固体酸催化剂,并考察了其在植物油与甲醇酯交换反应中的催化性能。XRD、N₂吸附-脱附和TEM等结果表明,经过600℃焙烧,催化剂仍保持单一四方相,粒径大小为5~10 nm,比表面积为137 m²·g^-1,孔径为3.6 nm。NH₃-TPD结果表明,随着焙烧温度升高,催化剂表面的酸含量和酸强度逐渐增加,超强酸含量的增加,更有利于反应在温和条件下进行。在酯交换反应中,当醇油物质的量之比为20：1,反应温度为135℃,反应时间为6 h,600℃焙烧后催化剂用量为5%（w/w）时,植物油能够完全转化为脂肪酸甲酯。与传统的SO₄^2-/ZrO₂催化剂相比,该催化剂在低温反应条件下具有更高的催化性能和良好的重复使用性。     

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%。     

高效液相色谱法测定柴油族组成

在银型磺酸键合硅胶柱上以含苯或环己烯的正己烷为流动相,实现了饱和烃、烯烃的基线分离,以改进的迁移丝式氢火焰离子化检测器（ＭＷ－ＦＩＤ）进行定量检测,同时考察了Ａｇ－ＳＣＸ柱的使用性能及改进的ＭＷ－ＦＩＤ的定量准确性。在此基础上建立了高效液相色谱体系分离柴油族组成（饱和烃、烯烃、芳烃及胶质）。     

甲醇乳化柴油分散特性的研究

利用显微摄像技术及算术统计的方法表征了甲醇乳化柴油分散相-甲醇的平均粒径。研究了甲醇乳化柴油分散相（甲醇）的粒径分布随高速分散器转子转速、乳化时间、乳化剂用量和甲醇的质量分数等参数的变化。结果表明,甲醇乳化柴油分散相的平均粒径随转速、乳化剂用量的增加而减小,但随甲醇含量的增加而增大;当乳化时间为2min和转子转速为5×2800r/min,乳化剂的质量分数为5%和甲醇的质量分数为10%时,甲醇乳化柴油中分散相存在最佳的分散度,其值为16μm。
     

气相色谱-原子发射光谱联用技术测定柴油中硫化物

采用气相色谱－原子发射光谱（GC－AED）联用技术对柴油中硫化物进行了定性定量研究，考察了柴油加氢脱硫处理前后硫化物的变化及不同柴油原料硫化物的分布情况。结果表明，1＃柴油可定性出33类硫化物，经加氢脱硫处理后，1－1＃和1－2＃样品硫含量可由1497mg/L分别降到165.1mg/L和90.4mg/L，平均脱除率为89.0%和94.0%。其中噻吩或苯并噻吩的脱除率为100％；C1二苯并噻吩的肿除率为90.0%和96.2%;C2二苯并噻吩的脱除率为80.6%和91.7%；C3二苯并噻吩的脱除率为72.6%和84.4%；C4二苯并噻吩的脱除率为79.0%和90.3%;C5或C6二苯并噻吩的脱除率为58.4%和68.4%；未知硫化物脱除率95.7%和97.9%。噻吩类脱除率视取代基的大小、个数和取代位置的不同脱除率不同；不同原料 总硫和各种硫化物含量差别很大，应根据其硫化物的分布特点，有针对性地研制开发加氢脱硫的催化剂及选择合适的加工工艺。     

柴油烃族组成分布的GC-MS测定

应用GC－MS测定柴油烃族组成按沸点的分布，通过柱色 谱分离后的柴油饱和烃和芳烃组分分别进入气相色谱－质谱联用仪分析，采集其每一扫描的质谱图后，按ASTM－D2425方法计算其每一扫描的烃族组成，因为每一扫描与保留时间对应，所以可将两部分烃族组成加和后应用ASTM－D2887方法计算柴油烃族组成按沸点的分布规律；实验结果表明，该法与ASTM－D2887和ASTM－D2425的实验结果吻合，并能给出有关柴油烃族组成的详尽分布规律。     

氟离子与磺化反应改性多壁纳米碳管催化剂的制备、表征及催化酯化反应合成油酸甲酯性能

通过高温浸渍法,对多壁纳米碳管进行了氟离子与浓硫酸磺化反应修饰改性处理,制备了一种新型Lewis酸型催化剂F^--SO₄^2-/MWCNTs,并通过透射电镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、吡啶吸附红外光谱、X射线荧光光谱、X射线衍射和NH₃程序升温脱附等表征手段对其的物理化学性能进行了表征分析,进而对多壁纳米碳管经F-与浓硫酸磺化反应修饰改性后所出现的结构与催化性能变化的内在影响规律进行了探索。以F^--SO₄^2-/MWCNTs为催化剂,以甲醇和油酸为原料,对其在应用于催化酯化反应合成油酸甲酯过程中的活性进行了研究。结果表明：当反应温度为65℃、醇油物质的量之比为12：1、催化剂质量占反应物总质量的0.9%、反应时间为6 h,油酸的转化率最高,达到了90%。高催化活性可归因于随着氟元素的加入,提高了SO₄^2-的插层作用效果,从而增加了酸性活性位的数量;此外,S=O键具有电子诱导效应,而F-有强负电性,两者之间发生强烈的相互作用后形成了F-S键,使S=O的吸电子效应大幅度增强,从而加剧了F^--SO₄^2-/MWCNTs催化剂的体系电荷不平衡趋势,导致催化剂中的正电荷过剩,使催化剂中的酸性活性位以Lewis酸为主,有效的避免了单纯磺化反应作用所生成的催化剂的酸性活性位以Brönsted酸型为主,而易在富含水的反应介质中发生水合作用而降低,甚至失去催化活性的现象发生。     

钾霞石固体碱催化豆油酯化反应制备生物柴油

采用共沉淀法制备了钾霞石,用于催化豆油和甲醇酯化反应,在煅烧温度1 200℃,得到单一的钾霞石物相.钾霞石表面多孔,孔径分布为0.2到1.0 μm,有利于反应物分子的内扩散和接触活性位;同时对反应温度、反应时间、催化剂用量以及催化剂Li含量进行了系统研究.反应温度120 ℃,醇油摩尔比12:1,反应时间2 min,催化...     

Brφnsted酸性离子液体催化合成长链脂肪酸甲酯

本文合成了以1-丁基-3-甲基咪唑为阳离子,HSO4-、H2PO4-和BF4-为阴离子的Brφnsted酸性离子液体,并以长链脂肪酸与甲醇的酯化反应考察了这些Brφnsted酸性离子液体的催化性能。实验结果表明,1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢根鎓盐([bmim][HSO4])离子液体具有很高的催化活性,当n(醇)∶n(酸)∶n(离子液体)=6∶1∶0.25,反应温度为70℃,不分水酯化反应2h,长链脂肪酸甲酯的产率可达到93.4%以上,选择性达到100%;且产物酯与离子液体分离容易;离子液体经干燥处理后可以循环使用5次以上,催化活性没有明显降低。