介孔固體堿催化劑的制備及其在微藻制備生物柴油中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 07:28
生物柴油作為一種可再生液體燃料,因其環(huán)保、可再生、可生物降解等優(yōu)良特性而受到全世界的普遍關(guān)注。微藻作為生物柴油的原料,具有如下優(yōu)勢(shì):生長周期短、生物質(zhì)產(chǎn)量高、含油率高。傳統(tǒng)的微藻制備生物柴油的工藝包括油脂的提取和均相催化劑作用下的酯交換反應(yīng)兩步。兩步法生產(chǎn)生物柴油存在耗時(shí)長、有機(jī)溶劑消耗多的缺點(diǎn)。通過均相催化的酯交換反應(yīng),存在催化劑難回收、產(chǎn)物分離提純工藝復(fù)雜、產(chǎn)生廢液多的問題;诖,本論文提出以小球藻為原料,利用介孔固體堿為催化劑,一步法制備生物柴油的研究思路。本研究制備出三種介孔固體堿催化劑,對(duì)其催化活性進(jìn)行研究。系統(tǒng)地考察了固體堿催化劑的制備條件對(duì)生物柴油轉(zhuǎn)化率的影響,并采用低溫氮?dú)馕?脫附、透射電鏡(TEM)、X射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、熱重(TGA-DSC)、掃描電鏡(SEM)以及振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)(VSM)等測(cè)試方法對(duì)所制備的載體以及催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌表征。同時(shí),研究了小球藻酯交換反應(yīng)條件對(duì)生物柴油轉(zhuǎn)化率的影響,優(yōu)化一步法制備生物柴油的工藝條件,分析了產(chǎn)物脂肪酸甲酯的成分和含量。主要結(jié)論如下:(1)通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)小球藻油脂生產(chǎn)生物柴油的...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 生物柴油簡(jiǎn)介
1.1.1 生物柴油的特性
1.1.2 國內(nèi)外生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 生物柴油的原料
1.2.1 可食用油脂
1.2.2 非食用油脂
1.2.3 其他資源
1.3 生物柴油的主要制備技術(shù)
1.3.1 物理法
1.3.2 化學(xué)法
1.3.3 超臨界法
1.4 酯交換法的主要催化劑
1.4.1 均相催化劑
1.4.2 非均相催化劑
1.4.3 離子液體催化劑
1.4.4 生物酶催化劑
1.5 本論文研究目的與研究內(nèi)容
第二章 生物柴油分析方法的確定
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.2 微藻油脂的提取
2.1.3 微藻油脂的甲酯化
2.1.4 GC-MS檢測(cè)條件
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 小球藻油脂含量
2.2.2 GC-MS檢測(cè)結(jié)果及分析
第三章 介孔氧化鈰基固體堿催化制備生物柴油
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2的制備
3.2.4 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2的表征
3.2.5 原位酯交換反應(yīng)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
3.3.2 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2催化劑的表征
3.3.3 原位酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
3.4 小結(jié)
第四章 介孔碳基固體堿催化制備生物柴油
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 介孔碳基固體堿的制備
4.2.4 材料的表征
4.2.5 原位酯交換反應(yīng)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
4.3.2 介孔碳基固體堿KOH/MC-Fe_3O_4催化劑的表征
4.3.3 酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
4.4 小結(jié)
第五章 介孔氧化鋯基固體堿催化制備生物柴油
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.2.3 催化劑K/ZrO_2- Fe_3O_4的制備
5.2.4 材料的表征
5.2.5 原位酯交換反應(yīng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
5.3.2 固體堿K/ ZrO_2- Fe_3O_4催化劑的表征
5.3.3 酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足之處及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可再生能源發(fā)展態(tài)勢(shì)及特征——基于四領(lǐng)域常見可再生能源專利的主題分析[J]. 張杰,趙君博,翟東升. 科技管理研究. 2018(19)
[2]文冠果殼活性炭纖維負(fù)載K2CO3制備生物柴油的研究[J]. 郝一男,王喜明,任志遠(yuǎn),丁立軍,塔拉,趙棟梁. 應(yīng)用化工. 2018(09)
[3]KOH/鋁柱撐膨潤土催化麻瘋樹油酯交換反應(yīng)制備生物柴油[J]. 蔣文艷,魏光濤,張琳葉,李仲民,李志業(yè). 中國油脂. 2018(03)
[4]活性炭負(fù)載碳酸鈉催化豬油制備生物柴油[J]. 趙丹丹,陳盛余,吳振鵬,彭龍基,藍(lán)姣玉. 廣州化工. 2015(22)
[5]黃連木果油制備生物柴油的應(yīng)用研究[J]. 宋雙紅,陳康健,王喆之. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[6]Zr-0.5-550固體堿催化大豆油制備生物柴油的研究[J]. 葉彬,賀翔,柯東華,楊亞明,韓娜,沈陽旭,邱鳳仙. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[7]固體堿MgO/ZrO2催化大豆油制備生物柴油[J]. 黃艷芹. 中州大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]活性炭負(fù)載固體堿催化制備生物柴油研究[J]. 曹書勤,金春雪,緱星. 河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]納米介孔CeO2的合成及表征[J]. 趙旭,羅來濤,劉成文,李茂康. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S2)
碩士論文
[1]固體堿催化酯交換反應(yīng)合成生物柴油研究[D]. 夏銘.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3632497
【文章來源】:山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 生物柴油簡(jiǎn)介
1.1.1 生物柴油的特性
1.1.2 國內(nèi)外生物柴油發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 生物柴油的原料
1.2.1 可食用油脂
1.2.2 非食用油脂
1.2.3 其他資源
1.3 生物柴油的主要制備技術(shù)
1.3.1 物理法
1.3.2 化學(xué)法
1.3.3 超臨界法
1.4 酯交換法的主要催化劑
1.4.1 均相催化劑
1.4.2 非均相催化劑
1.4.3 離子液體催化劑
1.4.4 生物酶催化劑
1.5 本論文研究目的與研究內(nèi)容
第二章 生物柴油分析方法的確定
2.1 實(shí)驗(yàn)部分
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.2 微藻油脂的提取
2.1.3 微藻油脂的甲酯化
2.1.4 GC-MS檢測(cè)條件
2.2 結(jié)果與討論
2.2.1 小球藻油脂含量
2.2.2 GC-MS檢測(cè)結(jié)果及分析
第三章 介孔氧化鈰基固體堿催化制備生物柴油
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.2.3 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2的制備
3.2.4 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2的表征
3.2.5 原位酯交換反應(yīng)
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
3.3.2 氧化鈰固體堿KOH/CeO_2催化劑的表征
3.3.3 原位酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
3.4 小結(jié)
第四章 介孔碳基固體堿催化制備生物柴油
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.3 介孔碳基固體堿的制備
4.2.4 材料的表征
4.2.5 原位酯交換反應(yīng)
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
4.3.2 介孔碳基固體堿KOH/MC-Fe_3O_4催化劑的表征
4.3.3 酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
4.4 小結(jié)
第五章 介孔氧化鋯基固體堿催化制備生物柴油
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
5.2.3 催化劑K/ZrO_2- Fe_3O_4的制備
5.2.4 材料的表征
5.2.5 原位酯交換反應(yīng)
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化
5.3.2 固體堿K/ ZrO_2- Fe_3O_4催化劑的表征
5.3.3 酯交換體系反應(yīng)條件的優(yōu)化
5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足之處及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可再生能源發(fā)展態(tài)勢(shì)及特征——基于四領(lǐng)域常見可再生能源專利的主題分析[J]. 張杰,趙君博,翟東升. 科技管理研究. 2018(19)
[2]文冠果殼活性炭纖維負(fù)載K2CO3制備生物柴油的研究[J]. 郝一男,王喜明,任志遠(yuǎn),丁立軍,塔拉,趙棟梁. 應(yīng)用化工. 2018(09)
[3]KOH/鋁柱撐膨潤土催化麻瘋樹油酯交換反應(yīng)制備生物柴油[J]. 蔣文艷,魏光濤,張琳葉,李仲民,李志業(yè). 中國油脂. 2018(03)
[4]活性炭負(fù)載碳酸鈉催化豬油制備生物柴油[J]. 趙丹丹,陳盛余,吳振鵬,彭龍基,藍(lán)姣玉. 廣州化工. 2015(22)
[5]黃連木果油制備生物柴油的應(yīng)用研究[J]. 宋雙紅,陳康健,王喆之. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(06)
[6]Zr-0.5-550固體堿催化大豆油制備生物柴油的研究[J]. 葉彬,賀翔,柯東華,楊亞明,韓娜,沈陽旭,邱鳳仙. 湖北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[7]固體堿MgO/ZrO2催化大豆油制備生物柴油[J]. 黃艷芹. 中州大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]活性炭負(fù)載固體堿催化制備生物柴油研究[J]. 曹書勤,金春雪,緱星. 河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[9]納米介孔CeO2的合成及表征[J]. 趙旭,羅來濤,劉成文,李茂康. 材料導(dǎo)報(bào). 2006(S2)
碩士論文
[1]固體堿催化酯交換反應(yīng)合成生物柴油研究[D]. 夏銘.南京林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3632497
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