發(fā)布時間：2021-12-11 14:50

　　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)定性和低溫流動性變差,這將在一定程度上限制生物柴油的應用。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象、改性的Ni-B為催化劑、硼氫化鈉為供氫體進行催化轉移加氫研究。主要研究結果如下:（1）采用化學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移加氫反應。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移加氫時,脂肪酸甲酯中亞油酸甲酯（C18:2）的轉化率增加了31.45%。通過XRD、SEM和XPS表征分析,結果表明加入La的Ni-La-B催化劑具有非晶態(tài)結構,催化劑顆粒度較小,且無明顯團聚現(xiàn)象。此外,對制備的Ni-La-B催化劑進行重復性實驗,結果顯示催化劑在一次使用后催化劑的活性明顯下降。在通過乙醇清洗再生后,催化劑重復性能得到有效改善,四次重復后,催化劑活性仍能達到60%左右。（2）以Ni-La-B為催化劑、硼氫... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

轉移加氫反應示意圖[23]

廣西大學碩士論文溫和條件下脂肪酸甲酯的催化轉移加氫研究6圖1-4氫氣加氫(a)和催化轉移加氫(b)過程對比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，進而影響加氫反應過程中反應條件參數(shù)和產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，對脂肪酸甲酯加氫反應的研究主要是在對催化劑的研究上。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加氫催化劑進行分析。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、廉價等優(yōu)點，但其選擇性較低，反應所需溫度較高，產(chǎn)品中反式異構體含量較大[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體生成量較少，但同時銅基催化劑在催化活性上表現(xiàn)不佳[30]。相對于非貴金屬催化劑，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催化劑分別對大豆油及棉籽油進行氫氣加氫研究，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催化劑對菜籽油生物柴油部分氫化反應的影響，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總結了氫化過程中幾種貴金屬催化

廣西大學碩士論文溫和條件下脂肪酸甲酯的催化轉移加氫研究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，避免了在制備過程中易發(fā)生的顆粒嚴重團聚現(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的結合能對應的峰值歸因于元素鎳[60]，但發(fā)現(xiàn)鎳的峰較小，這可能是在測試過程中暴露在空氣中發(fā)生了氧化現(xiàn)象，在Ni-B催化劑中沒有觀察到元素鎳的存在，表明在相同的處理條件和測試條件下，Ni-B催化劑具有更加嚴重的氧化現(xiàn)象，這反映了添加La可能會降低Ni-B催化劑的氧化程度。另外，與Ni的標準結合能（852.8eV）相比，Ni-La-B中Ni的結合能偏移了0.2eV,這表明Ni-La-B催化劑中的部分電子轉移到Ni上，使Ni處于富電子狀態(tài)[58]。通常C=C基團在Ni催化

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碩士論文
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本文編號：3534874