發(fā)布時(shí)間：2017-11-20 12:26

  本文關(guān)鍵詞：HTLCs-M催化劑微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及催化微藻制備生物柴油活性調(diào)控

  更多相關(guān)文章： 類水滑石催化劑 微藻 生物柴油 酯交換反應(yīng)

【摘要】：傳統(tǒng)石化燃料的日益枯竭,逐漸加劇的溫室效應(yīng)以及能源成本的不斷提高等現(xiàn)實(shí)條件迫使人們加快尋找與開發(fā)清潔、高效的可再生能源替代化石燃料能源的腳步。生物柴油作為新興的可再生生物燃料,因其高含氧量、燃燒充分、可生物降解的、環(huán)境友好等優(yōu)勢備受關(guān)注。生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn)主要是在均相催化劑的催化下進(jìn)行的,此類催化劑在溫和的反應(yīng)條件下表現(xiàn)出較高的催化活性,但均相堿性催化劑在使用過程中對原料預(yù)處理要求苛刻,催化劑與產(chǎn)物分離困難,產(chǎn)物后處理產(chǎn)生大量廢酸/堿液,污染環(huán)境。為了降低生物柴油的生產(chǎn)成本、產(chǎn)品分離難度,開發(fā)研制低成本、高效、重復(fù)利用性良好、性質(zhì)穩(wěn)定的固體堿催化劑是目前研究的熱點(diǎn)。本文制備了兩種新型固體堿催化劑,用于催化微藻油脂和甲醇的酯交換反應(yīng)制備生物柴油。通過過飽和共沉淀法將過渡金屬Zn摻雜在Ca Mg Al-LDHs類水滑石固體堿催化劑中,生成Zn/CaMg Al-LDHs新型固體堿催化劑。通過熱分析(TG-DSC)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)和化學(xué)吸附(CO2-TPD)對催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過對催化劑結(jié)構(gòu)的表征和催化活性的評價(jià),研究催化劑結(jié)構(gòu)與催化性能的關(guān)系,研究表明:Zn/Ca Mg Al-LDHs具有類水滑石典型的層狀結(jié)構(gòu),經(jīng)450℃焙燒后比表面積顯著增加,且用于催化微藻油脂與甲醇反應(yīng)制備生物柴油具有較高的催化活性。結(jié)合交換反應(yīng)條件優(yōu)化的結(jié)果表明,Zn2+的摻雜量為12%,反應(yīng)溫度65℃,反應(yīng)時(shí)間4 h,n(甲醇):n(微藻油)=14:1,m(12Zn-LDHs):m(微藻油)=4%,生物柴油收率高達(dá)94%,且重復(fù)利用性良好。值得注意的是,Zn/CaMgAl-LDHs具有較好的抗酸耐水性能,當(dāng)反應(yīng)體系的含水量為13%、FAA含量高達(dá)15%時(shí),生物柴油收率仍保持在85%以上。通過過飽和共沉淀法將過渡金屬Ni摻雜在Ca MgAl-LDHs類水滑石固體堿催化劑中,生成Ni/Ca MgAl-LDHs新型固體堿催化劑,然后對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并對Ni2+負(fù)載量(%)、甲醇與微藻油脂摩爾比、反應(yīng)時(shí)間(h)、催化劑用量(%)、和反應(yīng)溫度(℃)對生物柴油收率(%)的影響進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,當(dāng)Ni2+的摻雜量為12%時(shí),Ni/CaMg Al-LDHs催化活性最高;當(dāng)醇油摩爾比為12:1,催化劑用量為微藻油脂質(zhì)量的3%,65℃反應(yīng)3 h時(shí),微藻新型生物柴油的收率高達(dá)96%,且重復(fù)利用性良好,在重復(fù)使用7次后,生物柴油收率仍高于83%。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE667;O643.36

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;生物柴油[J];廣西輕工業(yè);2000年04期

2 許俊霞;美軍開始使用生物柴油[J];石油煉制與化工;2001年11期

3 ;21世紀(jì)的清潔能源──生物柴油[J];北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

4 ;生物柴油[J];技術(shù)與市場;2001年08期

5 譚天偉,王芳,鄧立,徐家立,王麗娟;生物柴油的生產(chǎn)和應(yīng)用[J];現(xiàn)代化工;2002年02期

6 冀星 ,郗小林 ,劉洪;海南正和生物能源公司開發(fā)的生物柴油通過專家鑒定[J];中國工程科學(xué);2002年12期

7 朱曾惠;重新活躍起來的生物柴油[J];化工新型材料;2002年08期

8 ;保加利亞開始使用“生物柴油”[J];交通環(huán)保;2002年02期

9 柏杰;發(fā)展生物柴油大有可為[J];中國科技產(chǎn)業(yè);2002年09期

10 李一;棕油新用途[J];世界熱帶農(nóng)業(yè)信息;2002年02期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;海藻基生物柴油最新進(jìn)展[A];節(jié)能減排論壇——福建省科協(xié)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)衛(wèi)星會(huì)議論文�？痆C];2008年

2 黃鳳洪;危文亮;郭萍梅;;我國生物柴油原料選擇與制造技術(shù)發(fā)展對策[A];2008中國生物質(zhì)能源技術(shù)路線標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)論壇論文集[C];2008年

3 樓狄明;;生物柴油在車用柴油機(jī)上的應(yīng)用研究與示范[A];2008中國生物質(zhì)能源技術(shù)路線標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)論壇論文集[C];2008年

4 趙鵬;;生物柴油的生產(chǎn)應(yīng)用及發(fā)展綜述[A];中國汽車工程學(xué)會(huì)燃料與潤滑油分會(huì)第13屆年會(huì)論文集[C];2008年

5 王永紅;劉泉山;周旭光;徐小紅;;生物柴油基本性能研究[A];中國汽車工程學(xué)會(huì)燃料與潤滑油分會(huì)第13屆年會(huì)論文集[C];2008年

6 張治林;;生物柴油的生產(chǎn)及應(yīng)用[A];中國石油和石化工程研究會(huì)第八屆年會(huì)文集[C];2004年

7 蘇有勇;戈振揚(yáng);張無敵;施衛(wèi)省;;生物柴油的研究生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展前景[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第四分冊[C];2005年

8 曹文明;;生物柴油國內(nèi)外研究應(yīng)用綜述[A];上海市糧油學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2005年

9 ;美國公司稱用“光合作用”直接造出生物柴油[A];第五屆(2012)中國油脂化工行業(yè)年會(huì)論文集（補(bǔ)充）[C];2012年

10 蘭昊;魏東盛;邢來君;李明春;;采用真菌油脂制備生物柴油的研究[A];中國菌物學(xué)會(huì)第四屆會(huì)員代表大會(huì)暨全國第七屆菌物學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2008年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張小明;生物柴油:綠色產(chǎn)業(yè)[N];中國工業(yè)報(bào);2004年

2 邱美輝;福建生物柴油產(chǎn)業(yè)化基地建成[N];中國化工報(bào);2002年

3 孫俊波;生物柴油：未來能源的理想選擇[N];中國化工報(bào);2003年

4 姚鶴;生物柴油需求將迅速增長[N];中國化工報(bào);2003年

5 郝穎;生物柴油研發(fā)步入快車道[N];中國化工報(bào);2004年

6 郭新文;巴西推廣生物柴油[N];中國環(huán)境報(bào);2004年

7 本報(bào)記者 劉曉星;專家看好生物柴油發(fā)展前景[N];中國環(huán)境報(bào);2005年

8 薛冬;發(fā)展生物柴油具有戰(zhàn)略意義[N];中國汽車報(bào);2003年

9 葛蘊(yùn)珊;生物柴油能否在我國推廣[N];中國汽車報(bào);2003年

10 韓德奇 徐國英 徐公林 劉惠麗;生物柴油發(fā)展空間巨大[N];中國石化報(bào);2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉夢琪;鈣基非均相堿催化酯交換生產(chǎn)生物柴油的性能與機(jī)理研究[D];山東大學(xué);2015年

2 馬桂霞;固體催化劑的制備及其催化轉(zhuǎn)化普通小球藻制備生物柴油的研究[D];山東大學(xué);2015年

3 吳學(xué)華;竹炭基固體酸—磁性固體堿兩步法催化多花小桐子油制備生物柴油的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 李一哲;兩步法制備生物柴油隨機(jī)動(dòng)力學(xué)模型及低溫流動(dòng)性改進(jìn)評價(jià)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

5 張庭婷;中國微藻生物柴油全生命周期“2E&W”分析[D];上海交通大學(xué);2014年

6 馬英群;以餐飲廢油為原料制備生物柴油及其副產(chǎn)物利用的研究[D];北京科技大學(xué);2016年

7 張昆明;酸法催化生產(chǎn)生物柴油過程的幾個(gè)關(guān)鍵問題研究[D];天津大學(xué);2015年

8 王鑫;正丁醇—生物柴油雙燃料燃燒過程數(shù)值模擬研究[D];天津大學(xué);2015年

9 周桂雄;磁性全細(xì)胞催化劑的制備及其催化餐飲廢油制備生物柴油的應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2013年

10 楊森;微生物聯(lián)合蠅蛆轉(zhuǎn)化固體有機(jī)廢棄物和相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張龍?jiān)?丁醇萃取發(fā)酵耦聯(lián)生產(chǎn)“改良型”生物柴油過程的性能優(yōu)化研究[D];江南大學(xué);2008年

2 劉津;生物柴油在直噴式柴油機(jī)上的燃燒和排放特性研究[D];長安大學(xué);2008年

3 張琦;生物柴油添加比例對輕型柴油機(jī)性能及排放影響的研究[D];吉林大學(xué);2009年

4 徐元浩;生物柴油的實(shí)用性研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

5 李忠亮;大豆生物柴油的制取及其在柴油機(jī)上的試驗(yàn)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

6 蔡櫻英;生物柴油的制備及其臺(tái)架驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

7 丁相城;不同大氣壓力下增壓中冷柴油機(jī)燃用生物柴油的工作過程研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

8 陳貴升;高原環(huán)境下車用柴油機(jī)燃用生物柴油的試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2009年

9 肖行川;應(yīng)用生物柴油修復(fù)原油污染海灘的模擬研究[D];青島理工大學(xué);2010年

10 劉淑娟;乳化生物柴油的研制及其性能研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1207169