對不可再生的化石資源過度開采所帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保問題,正推動著學(xué)術(shù)界和商業(yè)界研究以滿足全球人口迅速增長需求的可持續(xù)燃料生產(chǎn)工藝。于此,利用儲量巨大、可再生的生物質(zhì)資源經(jīng)由綠色精煉工藝制備可混合/替代傳統(tǒng)柴油的高品質(zhì)運(yùn)輸燃料提供了一種最易實(shí)現(xiàn)且低成本的解決方案。當(dāng)前,高效利用生物質(zhì)資源中的非食用油脂、糖類制備生物柴油、乙酰丙酸酯類等生物質(zhì)基酯類燃料引起了廣大研究人員的興趣。圍繞“固/液體生物質(zhì)的資源化有效利用”和“功能化磁性材料催化體系的針對性構(gòu)建”這兩大關(guān)鍵問題,本研究以定向催化制備生物柴油和乙酰丙酸甲酯、構(gòu)筑高效功能化磁性材料催化體系、豐富磁性多功能材料的制備和修飾為目標(biāo),開展了生物質(zhì)非食用油脂、六碳糖葡萄糖的催化轉(zhuǎn)化研究,并且探明了多種靶標(biāo)性功能化磁性材料(如酸,堿,親水/疏水性)的制備策略,闡述了磁性催化材料在反應(yīng)中的“構(gòu)效關(guān)系”,研究了反應(yīng)的動力學(xué)及催化劑穩(wěn)定性。取得了如下主要結(jié)果:(1)采用兩種不同的制備方法(共沉淀P和溶劑熱S)設(shè)計(jì)合成了無孔的磺化磁性核殼納米微球材料,即Fe₃O₄@SiO₂-SO_3<...

【文章頁數(shù)】：184 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 生物柴油的概述
        1.1.1 生物柴油的簡介及特性
        1.1.2 生物柴油的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.3 生物柴油的發(fā)展意義
    1.2 生物柴油的制備
        1.2.1 生物柴油的原料選擇
        1.2.2 生物柴油的制備方法對比
    1.3 異相化學(xué)法制備生物柴油的研究進(jìn)展
        1.3.1 金屬氧化物類
        1.3.2 磺酸基固體酸
        1.3.3 離子液體
        1.3.4 功能化聚合物
        1.3.5 功能化磁性催化劑
    1.4 催化糖類制備乙酰丙酸酯類的研究進(jìn)展
    1.5 小結(jié)及展望
    1.6 研究目的與研究內(nèi)容
第二章 磺化磁性核殼納米微球的可控制備及其在催化制備生物柴油中的應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要設(shè)備和儀器
        2.2.2 主要試劑
        2.2.3 催化劑的制備
        2.2.4 催化劑表征技術(shù)
    2.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    2.4 催化活性探討
        2.4.1 不同催化劑活性初篩
        2.4.2 Fe₃O₄@SiO₂-SO₃H(S)催化油酸與甲醇酯化反應(yīng)的條件優(yōu)化
        2.4.3 反應(yīng)的動力學(xué)研究
        2.4.4 催化劑的重復(fù)使用性探討
        2.4.5 催化劑的普適性實(shí)驗(yàn)研究
    2.5 本章小結(jié)
第三章 酸性離子液體功能化磁性核殼納米球“一鍋法”催化黃山欒原油制備生物柴油
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要設(shè)備和儀器
        3.2.2 主要試劑
        3.2.3 黃山欒原油的提取
        3.2.4 催化劑的制備
        3.2.5 催化劑表征技術(shù)
        3.2.6 酸性IL-Fe₃O₄@SiO₂“一鍋法”催化黃山欒原油合成生物柴油
        3.2.7 黃山欒生物柴油的燃油性能測試
    3.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    3.4 催化黃山欒原油制備生物柴油
        3.4.1 不同催化劑的影響
        3.4.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.4.3 反應(yīng)條件對生物柴油的影響
        3.4.4 酯交換反應(yīng)動力學(xué)研究
        3.4.5 重復(fù)使用性探討
        3.4.6 黃山欒生物柴油的燃油性能測試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 堿性聚離子液體功能化磁性核殼多孔材料直接催化低酸值梧桐原油制備生物柴油
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 主要設(shè)備和儀器
        4.2.2 主要試劑
        4.2.3 梧桐原油的提取
        4.2.4 催化劑的制備
        4.2.5 催化劑表征技術(shù)
        4.2.6 FnmS-PIL直接催化梧桐原油合成生物柴油
        4.2.7 梧桐生物柴油的燃油性能測試
    4.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    4.4 FnmS-PIL直接催化梧桐油酯交換反應(yīng)
        4.4.1 不同催化劑和短鏈醇的影響
        4.4.2 反應(yīng)條件對生物柴油的影響
        4.4.3 酯交換反應(yīng)動力學(xué)研究
        4.4.4 重復(fù)使用性和反應(yīng)機(jī)理研究
        4.4.5 梧桐生物柴油的燃油性能測試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 含疏水調(diào)節(jié)器酸性聚離子液體功能化磁性核殼多孔材料的制備及其催化制備生物柴油
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 主要設(shè)備和儀器
        5.2.2 主要試劑
        5.2.3 催化劑的制備
        5.2.4 催化劑表征技術(shù)
        5.2.5 生物柴油制備和檢測
        5.2.6 千金子生物柴油的燃油性能測試
    5.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    5.4 催化油酸酯化制備生物柴油
        5.4.1 不同催化劑的影響
        5.4.2 響應(yīng)曲面(RSM)法優(yōu)化油酸酯化反應(yīng)條件
        5.4.3 FnmS-PIL(1a,C8)催化油酸酯化反應(yīng)動力學(xué)
    5.5 催化千金子油制備生物柴油
    5.6 重復(fù)使用性及反應(yīng)機(jī)理探討
    5.7 千金子生物柴油的燃油性能測試
    5.8 本章小結(jié)
第六章 Br?nsted-Lewis雙酸性PIL功能化磁性核殼多孔球的制備及共溶劑協(xié)同作用催化制備生物柴油
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 主要設(shè)備和儀器
        6.2.2 主要試劑
        6.2.3 催化劑的制備
        6.2.4 催化劑表征技術(shù)
        6.2.5 生物柴油制備和檢測
        6.2.6 催化葡萄糖制備乙酰丙酸甲酯
    6.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    6.4 催化千金子油制備生物柴油
        6.4.1 不同催化劑及共溶劑的影響
        6.4.2 反應(yīng)條件的影響
        6.4.3 FnmS-PIL(1)催化的反應(yīng)動力學(xué)
        6.4.4 重復(fù)使用性研究
        6.4.5 FnmS-PIL(1)催化葡萄糖制備ML探討
    6.5 本章小結(jié)
第七章 低成本、易制備的磁性蒙脫石雙功能固體酸催化劑的制備及其催化制備生物柴油和ML
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 主要設(shè)備和儀器
        7.2.2 主要試劑
        7.2.3 催化劑的制備
        7.2.4 催化劑表征技術(shù)
        7.2.5 生物柴油制備和檢測
        7.2.6 催化葡萄糖制備乙酰丙酸甲酯
    7.3 催化劑的物化性質(zhì)與結(jié)構(gòu)表征
    7.4 催化麻瘋樹油制備生物柴油
        7.4.1 不同催化劑及共溶劑的影響
        7.4.2 RSM優(yōu)化反應(yīng)條件
        7.4.3 重復(fù)使用性研究
        7.4.4 Fe-Sn-S-MMT催化葡萄糖制備ML探討
    7.5 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 存在不足及未來展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3912151