生物柴油是一種綠色可再生燃料油,對(duì)解決化石燃料危機(jī)以及環(huán)境惡化問(wèn)題具有重要意義。為了解決傳統(tǒng)固體堿催化劑在使用過(guò)程中的浸出以及遇空氣中二氧化碳和水的失活問(wèn)題。本文利用聚離子液體結(jié)構(gòu)的可設(shè)計(jì)性,采用自由基聚合方式制備了超疏水聚離子液體固體堿,并以大豆油和甲醇為原料催化制備生物柴油,探究了聚離子液體固體堿的催化性能、穩(wěn)定性等問(wèn)題。采用自由基聚合和陰離子交換兩步法制備聚離子液體固體堿,并采用傅里葉紅外（FT-IR）光譜、X射線光電子能譜（XPS）,掃描電子顯微鏡（SEM）,透射電子顯微鏡（TEM）,固體X射線衍射（XRD）,物理吸附,熱重分析（TG）和靜態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x等方法對(duì)所制備的聚離子液體固體堿催化劑進(jìn)行了表征,揭示了催化劑的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特征及表面潤(rùn)濕性。在制備生物柴油的研究中,首先對(duì)精制原料大豆油進(jìn)行了理化性質(zhì)研究,隨后對(duì)聚離子液體固體堿催化大豆油制備生物柴油的性能進(jìn)行了研究,利用單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)曲面法相結(jié)合的方式對(duì)操作條件醇油摩爾比、催化劑用量以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明當(dāng)醇油摩爾比為21:1,催化劑用量為大豆油質(zhì)量的9.15%,反應(yīng)時(shí)間為9.33 h時(shí),生物柴油... 

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014年世界上較大生物柴油生產(chǎn)量的國(guó)家及產(chǎn)量分布

圖 1-2 制備生物柴油的方法Fig 1-2 the methods of the biodiesel production表 1-1 制備生物柴油生產(chǎn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)[21]Table 1-1 The advantages and disadvantages of methods of the biodiesel production要方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)接混合法或微乳液法 制備過(guò)程簡(jiǎn)單1）產(chǎn)品黏度大；2）揮發(fā)度高；3）穩(wěn)定性差溫裂解法1）制備過(guò)程簡(jiǎn)單；2）無(wú)污染1）需要高溫，耗能大；2）設(shè)備昂貴；3）產(chǎn)品純度低酯化法1）產(chǎn)品性能接近常規(guī)柴油；2）轉(zhuǎn)化率高；成本低；3）適合工業(yè)上大規(guī)模生產(chǎn)1）堿催化劑對(duì)原料游離肪酸和水含量要求高；2）伴隨副反應(yīng)發(fā)生；3）產(chǎn)品分離困難；4）產(chǎn)生大量污染物

圖 1-3 轉(zhuǎn)酯化法化學(xué)反應(yīng)總式igure 1-3 Overall chemistry reaction for transesterification proce轉(zhuǎn)酯化法酯化反應(yīng)的主要方法有甲醇化的硫酸、磺酸、鹽酸和和磺酸是目前應(yīng)用最多的催化劑。酸催化轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)化劑下較易進(jìn)行，并且烷基酯產(chǎn)率較高，但反應(yīng)速率時(shí)間長(zhǎng)。酸催化過(guò)程一般經(jīng)歷以下幾個(gè)步驟：1）酸羰基氧進(jìn)行質(zhì)子化，形成碳正離子；2）醇分子上的離子進(jìn)行親和攻擊，從而形成正四面體結(jié)構(gòu)的中間體的中間體斷裂，得到酯和 H+。反應(yīng)機(jī)理如圖 1-4 所示

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3501621