本文關鍵詞： 生物柴油 雜多酸 含氮有機物 修飾 酯化　出處：《聊城大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著傳統(tǒng)燃料的日益緊張及環(huán)境問題的日益突出,生物柴油因性能與柴油相似及燃燒產(chǎn)物環(huán)保的優(yōu)點而被當作化石燃料的替代品。生物柴油可以以一些生物油脂(動物、植物或微生物)、餐飲廢棄油等為原料,通過與甲醇、乙醇等醇類的酯交換或酯化反應得到。其中游離脂肪酸(包括油酸、亞油酸、軟脂酸、硬脂酸等)與甲醇的酯化反應是合成生物柴油的一種有效方法。目前在酯化生產(chǎn)中應用的催化劑多是以硫酸、磷酸等無機液體酸為主,不僅帶來催化劑分離和重復利用的困難,還會腐蝕設備,產(chǎn)生大量的廢酸,帶來嚴重的環(huán)境污染問題。與液體酸相比,固體酸催化劑具有較容易回收、腐蝕性小和可再利用等優(yōu)點,因此被大量研究應用。含獨特結(jié)構(gòu)的雜多酸,因其具有強酸性、氧化還原性等特性而被廣泛應用到催化反應中,特別是經(jīng)過負載、修飾的雜多酸也已在酯化反應中被大量應用。本文利用含氮有機雜環(huán)化合物來修飾雜多酸及單含氧酸鹽合成一系列有機-無機雜化的固體酸催化劑(有機-磷鉬酸、有機-磷鎢酸、有機-鉬酸鹽),并利用X-射線粉末衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紅外光譜儀(FT-IR)、熱重分析系統(tǒng)(TG)以及自動電位滴定儀等儀器對所得催化劑進行分析;再將其應用到以油酸和甲醇為原料制備生物柴油的酯化反應中,考察修飾得到的催化劑對此反應的催化能力,系統(tǒng)探討催化劑的用量、醇與酸的摩爾比例、酯化反應的時間和溫度、回收催化劑的重復利用次數(shù)對催化反應的影響,并在此基礎上得到每個催化劑的最優(yōu)反應條件。
[Abstract]:With the increasing tension of traditional fuels and environmental problems become increasingly prominent. Biodiesel is used as a substitute for fossil fuels because of its similar performance to diesel and the environmental protection of combustion products. Biodiesel can be made from a number of bio-oils (animal, plant or microbial, waste food oil, etc.). Free fatty acids (including oleic acid, linoleic acid, palmitic acid) are obtained by transesterification or esterification with methanol, ethanol and other alcohols. The esterification of stearic acid with methanol is an effective method for the synthesis of biodiesel. At present, most of the catalysts used in esterification production are sulfuric acid, phosphoric acid and other inorganic liquid acids. It not only brings the difficulty of catalyst separation and reuse, but also corrodes equipment, produces a large amount of waste acid, and brings serious environmental pollution. Compared with liquid acid, solid acid catalyst is easy to recover. Heteropoly acids with unique structure are widely used in catalytic reactions because of their strong acidity, redox properties and so on. The modified heteropoly acids have also been widely used in esterification reactions. In this paper, a series of organic-inorganic hybrid solid acid catalysts were prepared by modifying heteropoly acids and monooxygenates using nitrogen-containing organic heterocyclic compounds. Organic-phosphomolybdic acid. Organic-phosphotungstic acid, organic-molybdate, and X-ray powder diffractometer (XRDX), scanning electron microscope (SEM) and infrared spectrometer (FTIR). Thermogravimetric analysis system (TG) and automatic potentiometric titrator were used to analyze the catalysts. Then it was applied to the esterification reaction of biodiesel prepared from oleic acid and methanol. The catalytic ability of the modified catalyst was investigated. The amount of catalyst and the molar ratio of alcohol to acid were discussed systematically. The effects of time and temperature of esterification and the number of reusing of the recovered catalyst on the catalytic reaction were investigated and the optimum reaction conditions of each catalyst were obtained.
【學位授予單位】：聊城大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE667

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本文編號：1478051