鎂鋁復(fù)合氧化物制備及其酯交換多相催化過程研究.pdf

1、生物柴油是一種環(huán)境友好的可再生能源。由于能源短缺與環(huán)境污染問題，已經(jīng)得到了世界各國的普遍關(guān)注，尤其在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)處于商業(yè)化。生物柴油是由天然油脂與低碳醇酯交換生產(chǎn)的柴油替代燃油。采用固體酸堿催化劑催化的酯交換反應(yīng)過程避免了傳統(tǒng)均相酸堿催化劑催化酯交換產(chǎn)品的分離困難和廢棄催化劑的環(huán)境污染問題。研究非均相固體酸堿催化劑、催化的酯化反應(yīng)過程及酯化產(chǎn)品的理化特性對生物柴油的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用推廣都有重要的意義。故我們做了以下幾個(gè)方面的工作：

2、 以高過飽和共沉淀法合成不同摩爾比的碳酸根型鎂鋁水滑石均具有層狀結(jié)構(gòu)。通過XRD, IR, TG-DTA 和 SEM手段對其進(jìn)行表征。XRD分析結(jié)果顯示：水滑石譜峰較尖銳，說明結(jié)晶效果較好。TG-DTA分析結(jié)果顯示：水滑石有兩個(gè)吸熱峰值：第一吸熱峰值在220℃左右，損失重量主要是由水滑石表面吸附水與層間區(qū)域結(jié)合水失去引起的；第二吸熱峰值在402℃左右，損失重量主要是由于脫羥基，同時(shí)CO32-以CO2形式逸出所致。SEM電鏡掃描顯示：

3、水滑石呈現(xiàn)層片狀、棒狀、針狀、蜂窩狀等結(jié)構(gòu)。鎂鋁摩爾比為3:1、煅燒溫度500℃、晶化時(shí)間12h的鎂鋁復(fù)合氧化物催化劑可使甲酯收率達(dá)到90.5％，且可重復(fù)使用。 將鎂鋁復(fù)合氧化物催化劑用于大豆油與甲醇酯交換反應(yīng)制備生物柴油進(jìn)行了研究。得出了生物柴油最佳制備條件：常壓、65℃、反應(yīng)時(shí)間4h、催化劑加入量為1.5％、醇油摩爾6:1、攪拌強(qiáng)度600 轉(zhuǎn)/分。將所得產(chǎn)品性能進(jìn)行測定，得出生物柴油產(chǎn)品性能達(dá)到德國標(biāo)準(zhǔn)。 運(yùn)用氣相色

4、譜法對脂肪酸甲酯進(jìn)行分析，生物柴油具有較好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)大于0.9975。通過與脂肪酸甲酯標(biāo)樣保留時(shí)間比較，生物柴油產(chǎn)品中脂肪酸甲酯分布情況與標(biāo)樣中是一致的。用內(nèi)標(biāo)法定量準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好。 本文還對三元組分體系大豆油甲酯-0＃柴油-乙醇（甲醇）和甲酯-汽油-甲醇溶解度進(jìn)行了研究。結(jié)果顯示：隨著溫度的升高, 大豆油甲酯-0＃柴油-乙醇三元體系互溶區(qū)域越來越大，甲酯作為乙醇與柴油體系的促溶劑，效果很好，可以作為實(shí)際應(yīng)用。在0