生物柴油是目前社會研究的熱點,其在清潔能源方面具有廣泛的用途。在各種催化劑催化制備生物柴油中,固體酸催化劑不僅避免產(chǎn)物分離困難和污染環(huán)境等問題,而且更適用催化某些含脂肪酸量高的油,是一種有著發(fā)展前景的催化劑。本文選用廉價易得的原料制備四種固體酸催化劑：KxH3-xPWi204o(x=0.5-3), SO42-/TiO2、SO42-/Al2O3及SO42-/TiO2-Al2O3,用IR、TPD、BET及XRD等表征,并催化蓖麻油和甲醇的酯交換反應(yīng)制備生物柴油,以催化劑的制備條件和酯交換的反應(yīng)條件影響,考察固體酸催化劑的催化活性,得出結(jié)論如下：(1)采用簡單方法制備KxH3-xPWi204o(x=0.5-3)固體酸,表征顯示,其符合Keggin型的雜多酸鹽的結(jié)構(gòu),沒有發(fā)生太大的改變,K2.5H0.5PW12O40比表面積為92.20 m2/g,孔徑呈中微孔,并且酸量有所增加。在酯交換反應(yīng)中,K2.5H0.5PW12O40催化劑表現(xiàn)出最高的催化活性,在最優(yōu)化反應(yīng)條件下：反應(yīng)溫度1600C,反應(yīng)時間4h,醇油比30：1,催化劑用量15%,酯收率達(dá)89.41%,原料含水率最多不超過0.2%,催化...

【文章頁數(shù)】：49 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 固體酸簡述
        1.2.1 固體酸定義及現(xiàn)狀
        1.2.2 SO4
2-/M_xO_y型固體酸
        1.2.3 雜多酸固體酸
        1.2.4 分子篩類固體酸
        1.2.5 離子交換樹脂固體酸
        1.2.6 其它類型的固體酸
    1.3 固體酸的性質(zhì)及制備方法及應(yīng)用
        1.3.1 固體酸的性質(zhì)及制備方法
        1.3.2 固體酸在有機(jī)合成中的應(yīng)用
        1.3.3 固體酸催化性能影響因素
    1.4 脂肪酸甲酯(生物柴油)的簡述
        1.4.1 脂肪酸甲酯定義
        1.4.2 脂肪酸甲酯制備方法
        1.4.3 酯交換反應(yīng)簡述
        1.4.4 蓖麻油酸甲酯簡述
    1.5 課題研究內(nèi)容
        1.5.1 課題研究目的及意義
        1.5.2 課題研究思路
第二章 K_XH_3-XPW₁₂O₄₀(x=0.5～3)和SO4
2-/M_xO_y固體酸的制備
    2.1 使用試劑和儀器
    2.2 實驗的內(nèi)容
        2.2.1 K_XH_3-XPW₁₂O₄₀(x=0.5～3)固體酸的制備
        2.2.2 SO4
2-/M_x
y固體酸催化劑的制備
    2.3 催化劑表征
        2.3.1 紅外測定
        2.3.2 NH₃-TPD測定
        2.3.3 比表面積測定
        2.3.4 X-射線衍射測定
    2.4 本章小結(jié)
第三章 固體酸催化劑對合成生物柴油的工藝影響
    3.1 實驗器材及試劑
    3.2 實驗原理
    3.3 實驗內(nèi)容
        3.3.1 蓖麻油酸值、皂化值及分子量的測定
        3.3.2 生物柴油的合成
        3.3.3 產(chǎn)物液相分析
        3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作
        3.3.5 產(chǎn)物收率的計算
    3.4 K_XH_3-XPW₁₂O₄₀(x=0.5～3)催化合成生物柴油
        3.4.1 不同鉀離子取代個數(shù)對酯收率影響
        3.4.2 反應(yīng)溫度對酯收率影響
        3.4.3 反應(yīng)時間對酯收率影響
        3.4.4 醇油比對酯收率影響
        3.4.5 催化劑用量對酯收率影響
        3.4.6 催化劑重復(fù)使用次數(shù)對酯收率的影響
        3.4.7 原料含水率對K_2.5H_0.5PW₁₂O₄₀催化活性影響
    3.5 SO4
2-/TiO₂及SO4
2-/Al₂O₃催化合成生物柴油
        3.5.1 不同的焙燒溫度對催化劑催化活性的影響
        3.5.2 不同的浸漬濃度對催化劑催化活性的影響
    3.6 SO4
2-/TiO₂-Al₂O₃催化合成生物柴油
        3.6.1 不同的焙燒溫度對催化劑催化活性的影響
        3.6.2 不同的浸漬濃度對催化劑催化活性的影響
        3.6.3 不同Ti/Al比對催化劑催化活性影響
        3.6.4 不同的醇油比對酯收率影響
        3.6.5 不同的催化劑用量對酯收率的影響
        3.6.6 不同的反應(yīng)時間對酯收率的影響
        3.6.7 不同的反應(yīng)溫度對酯收率的影響
        3.6.8 催化劑重復(fù)次數(shù)使用對酯收率的影響
    3.7 產(chǎn)物液相分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 總結(jié)
    4.2 建議與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡介



本文編號：3841495

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