本文關(guān)鍵詞：新型固體堿催化劑在生物柴油合成中的應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著世界能源的短缺和環(huán)境污染的加劇，生物柴油作為可再生清潔燃料，受到世界各國的關(guān)注，開發(fā)制備簡單、低成本有效的固體堿催化劑是研究的熱點(diǎn)。本文制備了三種新型固體堿，催化大豆油合成生物柴油，同時(shí)通過脂肪酸甲酯與乙二醇單甲醚反應(yīng)合成了新型生物柴油。 采用研磨法制備了ZnO/Ca(OH)_2/KF催化劑，用于催化大豆油酯交換制備生物柴油。并通過X射線衍射(XRD)、紅外吸收光譜(FT-IR)、哈密特指示劑法、掃描電鏡(SEM)、熱重分析(TG/DTG)等手段對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征�？疾炝薑F用量、焙燒溫度、催化劑用量、醇油摩爾比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯交換反應(yīng)產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明氫氧化鈣與KF之間相互作用生成的新晶相KCaF_3有助于提高催化活性；催化劑的焙燒溫度對(duì)堿量有較大的影響。在催化劑用量3%，醇油摩爾比12:1，反應(yīng)溫度65oC，反應(yīng)1h條件下，生物柴油產(chǎn)率達(dá)到97.6%。 采用研磨法制備了納米級(jí)Na_2SiO_3/CaO/KF催化劑，用于催化大豆油制備生物柴油的酯交換反應(yīng)中。采用哈密特指示劑法，TG/DTA，XRD，F(xiàn)T-IR，SEM和透射電鏡等手段對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，考察了反應(yīng)條件對(duì)酯交換反應(yīng)的影響。結(jié)果表明催化劑有花型結(jié)構(gòu)，顆粒小于100nm，并且有新晶相KCaF_3的生成，在最優(yōu)反應(yīng)條件下，生物柴油產(chǎn)率可達(dá)到97.0%。 以蒙脫土為載體，采用浸漬法制備了KF/MMT催化劑，，將其催化大豆油制備生物柴油的酯交換反應(yīng)中。通過XRD，F(xiàn)T-IR，哈密特指示劑法，N2吸附-脫附，SEM等手段對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。并考察了反應(yīng)條件對(duì)酯交換反應(yīng)的影響。結(jié)果表明加入的KF與載體蒙脫土之間存在相互作用，催化劑表面存在Al-O-K活性中心。以20%KF/MMT為催化劑，在催化劑用量4%，醇油摩爾比12:1，反應(yīng)溫度65oC，反應(yīng)時(shí)間2.5h條件下，生物柴油產(chǎn)率達(dá)到97.4%。 將焙燒的硅酸鈉應(yīng)用于脂肪酸甲酯與乙二醇單甲醚的酯交換反應(yīng)中，制備了一系列乙二醇單甲醚脂肪酸甲酯�？疾炝舜呋瘎┍簾郎囟取⒋呋瘎┯昧�、反應(yīng)條件參數(shù)對(duì)產(chǎn)率的影響以及催化劑的重復(fù)使用情況。硅酸鈉的物化性質(zhì)通過TG，XRD，哈密特指示劑法，F(xiàn)T-IR，SEM等手段進(jìn)行了表征。結(jié)果表明硅酸鈉對(duì)新型生物柴油的制備具有較好的催化活性。在最優(yōu)反應(yīng)條件下，乙二醇單甲醚脂肪酸甲酯產(chǎn)率最高可達(dá)到90%以上。催化劑可以重復(fù)使用三次，催化劑活性沒有明顯改變。
【關(guān)鍵詞】：固體堿催化劑 生物柴油 酯交換反應(yīng) 脂肪酸甲酯
【學(xué)位授予單位】：齊齊哈爾大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：O643.36;TE667
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 生物柴油簡介11-16
• 1.1.1 第一代生物柴油12-14
• 1.1.2 新型生物柴油14-16
• 1.2 固體堿催化劑在生物柴油制備中的應(yīng)用16-23
• 1.2.1 鈣基金屬氧化物類16-18
• 1.2.2 水滑石類18-19
• 1.2.3 負(fù)載型固體堿類19-21
• 1.2.4 陰離子交換樹脂類21-22
• 1.2.5 其它類22-23
• 1.3 課題意義和研究內(nèi)容23-24
• 2 實(shí)驗(yàn)部分24-33
• 2.1 試劑與儀器24-25
• 2.2 催化劑制備25-27
• 2.2.1 ZnO/Ca(OH)_2/KF 催化劑的制備25-26
• 2.2.2 Na_2SiO_3/CaO/KF 催化劑的制備26-27
• 2.2.3 KF/MMT 催化劑的制備27
• 2.2.4 Na_2SiO_3催化劑的制備27
• 2.3 催化劑表征27-28
• 2.4 酯交換反應(yīng)28-29
• 2.4.1 大豆油與甲醇酯交換反應(yīng)28
• 2.4.2 脂肪酸甲酯與乙二醇單甲醚酯交換反應(yīng)28-29
• 2.5 酯交換反應(yīng)結(jié)果的評(píng)價(jià)29-33
• 2.5.1 內(nèi)標(biāo)法對(duì)大豆油酯交換制備生物柴油反應(yīng)結(jié)果的評(píng)價(jià)29-31
• 2.5.2 面積歸一法對(duì)制備乙二醇單甲醚脂肪酸酯反應(yīng)結(jié)果的評(píng)價(jià)31-33
• 3 結(jié)果與討論33-62
• 3.1 ZnO/Ca(OH)_2/KF 催化第一代生物柴油33-41
• 3.1.1 ZnO/Ca(OH)_2/KF 催化劑表征結(jié)果33-38
• 3.1.2 ZnO/Ca(OH)_2/KF 制備條件優(yōu)化38-40
• 3.1.3 反應(yīng)條件優(yōu)化40-41
• 3.2 Na_2SiO_3/CaO/KF 催化第一代生物柴油41-47
• 3.2.1 Na_2SiO_3/CaO/KF 催化劑表征結(jié)果41-45
• 3.2.2 Na_2SiO_3/CaO/KF 制備條件優(yōu)化45-46
• 3.2.3 反應(yīng)條件優(yōu)化46-47
• 3.3 KF/MMT 催化第一代生物柴油47-52
• 3.3.1 KF/MMT 催化劑表征結(jié)果47-50
• 3.3.2 KF/MMT 制備條件優(yōu)化50
• 3.3.3 反應(yīng)條件優(yōu)化50-52
• 3.4 Na_2SiO_3催化新型生物柴油52-62
• 3.4.1 Na_2SiO_3催化劑表征結(jié)果52-57
• 3.4.2 月桂酸甲酯與乙二醇單甲醚反應(yīng)57-59
• 3.4.3 脂肪酸甲酯與乙二醇單甲醚反應(yīng)59
• 3.4.4 生物柴油與乙二醇單甲醚反應(yīng)59-62
• 結(jié)論62-63
• 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：324967