生物柴油是一種高效、清潔的替代燃料。然而,酯交換法制備的生物柴油中含有較多的多不飽和脂肪酸甲酯,造成生物柴油的氧化穩(wěn)定性和低溫流動(dòng)性變差,這將在一定程度上限制生物柴油的應(yīng)用。本工作將酯交換制得的生物柴油主要成分脂肪酸甲酯為研究對(duì)象、改性的Ni-B為催化劑、硼氫化鈉為供氫體進(jìn)行催化轉(zhuǎn)移加氫研究。主要研究結(jié)果如下:（1）采用化學(xué)還原法制備了不同助劑添加（Cu、Zr、Co或La）的Ni-B催化劑,用于溫和條件下的脂肪酸甲酯催化轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)。研究顯示在Ni-B催化劑中加入La比加入Cu、Zr或Co具有更高的催化活性。相比Ni-B催化劑,Ni-La-B催化劑用于脂肪酸甲酯催化轉(zhuǎn)移加氫時(shí),脂肪酸甲酯中亞油酸甲酯（C18:2）的轉(zhuǎn)化率增加了31.45%。通過(guò)XRD、SEM和XPS表征分析,結(jié)果表明加入La的Ni-La-B催化劑具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu),催化劑顆粒度較小,且無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象。此外,對(duì)制備的Ni-La-B催化劑進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示催化劑在一次使用后催化劑的活性明顯下降。在通過(guò)乙醇清洗再生后,催化劑重復(fù)性能得到有效改善,四次重復(fù)后,催化劑活性仍能達(dá)到60%左右。（2）以Ni-La-B為催化劑、硼氫... 

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轉(zhuǎn)移加氫反應(yīng)示意圖[23]

廣西大學(xué)碩士論文溫和條件下脂肪酸甲酯的催化轉(zhuǎn)移加氫研究6圖1-4氫氣加氫(a)和催化轉(zhuǎn)移加氫(b)過(guò)程對(duì)比Fig.1-4ProcessschemesforhydrogenationusingH2ashydrogendonor(a)andcatalytictransferhydrogenation(b)1.3加氫催化劑催化劑是脂肪酸甲酯加氫反應(yīng)的核心要素，催化劑自身的性質(zhì)將影響催化劑的活性和選擇性，進(jìn)而影響加氫反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)條件參數(shù)和產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，對(duì)脂肪酸甲酯加氫反應(yīng)的研究主要是在對(duì)催化劑的研究上。下面將從活性組分、助劑、載體和催化劑制備方法等四方面對(duì)加氫催化劑進(jìn)行分析。1.3.1活性組分加氫催化劑中活性組分主要有Pd、Pt、Rh、Ni、Co、Cu等。鎳基催化劑是研究最早也是最多的一種催化劑。鎳基催化劑具有催化活性高、穩(wěn)定性好、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，但其選擇性較低，反應(yīng)所需溫度較高，產(chǎn)品中反式異構(gòu)體含量較大[29]。單元銅基催化劑相比鎳基催化劑就要較高的選擇性且反式異構(gòu)體生成量較少，但同時(shí)銅基催化劑在催化活性上表現(xiàn)不佳[30]。相對(duì)于非貴金屬催化劑，貴金屬催化劑（Pd、Pt、Rh）具有較高的催化活性和選擇性，且催化劑用量較少。Cheng等[18]使用Ni、Pt及Pd催化劑分別對(duì)大豆油及棉籽油進(jìn)行氫氣加氫研究，發(fā)現(xiàn)鈀催化劑的催化活性要高于鎳和鉑催化劑。Cepeda等[31]研究了不同種類的催化劑在葵花油加氫中的影響，發(fā)現(xiàn)催化劑活性依次為：Pd>Pt>Ni>Co>Cu。Numwong等[32]研究了Ni、Pt及Pd催化劑對(duì)菜籽油生物柴油部分氫化反應(yīng)的影響，研究發(fā)現(xiàn)三種金屬催化劑的催化活性依次為：Pd>Pd>Ni，順式單不飽和脂肪酸甲酯的選擇性依次為：Pd>Ni>Pd。表1-1總結(jié)了氫化過(guò)程中幾種貴金屬催化

廣西大學(xué)碩士論文溫和條件下脂肪酸甲酯的催化轉(zhuǎn)移加氫研究25253035404550556065Intensity(a.u.)Ni-B2Theta(degree)Ni-La-B圖2-6Ni-B和Ni-La-B催化劑的XPD圖Fig.2-6XRDspectraofNi-BcatalystandNi-La-BcatalystNi-B催化劑和Ni-La-B催化劑的SEM圖如圖2-7所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)Ni-B催化劑呈現(xiàn)不均勻的顆粒狀，并且具有嚴(yán)重的顆粒聚集現(xiàn)象。與Ni-B催化劑相比，Ni-La-B催化劑的顆粒度更小，團(tuán)聚現(xiàn)象并不明顯，這表明了鑭的加入降低了Ni-B催化劑的粒徑，避免了在制備過(guò)程中易發(fā)生的顆粒嚴(yán)重團(tuán)聚現(xiàn)象。圖2-7Ni-B(a)和Ni-La-B(b)催化劑的SEM圖Fig.2-7SEMimagesofNi-BcatalystandNi-La-Bcatalyst圖2-8分別顯示了Ni-B催化劑和Ni-La-B催化劑的XPS圖。在Ni-B催化劑和Ni-La-B催化劑的Ni2p圖中，結(jié)合能在855.6eV和861.8eV處的峰歸屬于NiO的主峰和伴隨峰[58,59]。Ni-La-B催化劑中852.6eV的結(jié)合能對(duì)應(yīng)的峰值歸因于元素鎳[60]，但發(fā)現(xiàn)鎳的峰較小，這可能是在測(cè)試過(guò)程中暴露在空氣中發(fā)生了氧化現(xiàn)象，在Ni-B催化劑中沒(méi)有觀察到元素鎳的存在，表明在相同的處理?xiàng)l件和測(cè)試條件下，Ni-B催化劑具有更加嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象，這反映了添加La可能會(huì)降低Ni-B催化劑的氧化程度。另外，與Ni的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合能（852.8eV）相比，Ni-La-B中Ni的結(jié)合能偏移了0.2eV,這表明Ni-La-B催化劑中的部分電子轉(zhuǎn)移到Ni上，使Ni處于富電子狀態(tài)[58]。通常C=C基團(tuán)在Ni催化

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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