试析水滑石类固体碱催化剂制备及其性能研究

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1、学校代码10530学号200615011043分类号TQ426.8密级硕士学位论文水滑石类固体碱催化剂制备及其性能研究学位申请人廖凯波指导教师曾虹燕教授学院名称化工学院学科专业化学工程研究方向精细化工二○○九年五月Hydrotalcite-likeSolidBaseCatalystPreparationanditsPropertiesCandidateKai-boLiaoSupervisorandRankProfessorZengHongyanCollegeChemicalEngineeringCollegeProgramChemicalTechnicsSpecializationFineCh

2、emicalEngineeringDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2009湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交

3、论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要生物柴油(Biodiese，脂肪酸甲脂)是一种含氧清洁燃料，由动、植物油等可再生油脂制取加工而成。生物柴油作为优质的柴油代用品，属环境友好型绿色燃料，具有深远的经济效益与社会效益。研究非均相固体碱、固定化脂肪酶制备生物柴油并进行优化，对生物柴油的生成技术和应用推广都有重要意义。故我们做了以下几个方面工作：采用尿素法合成出Mg/A1摩尔比为4的碳酸根型水滑

4、石，并考察其“记忆”效应。通过XRD、IR、SEM和DSC对其形态和形貌进行表征，合成的水滑石晶相单一，结晶度良好，层状结构明显，晶粒均匀。500ºC焙烧态水滑石（LDO）层间结构破坏，塌陷。2-将样品加入到含有CO3阴离子的溶液介质中，其结构基本恢复到具有有序层状结构的LDH。对共沉淀法制备复原的T-RLDH和尿素法制备复原的U-RLDH结构和催化性能进行比较，利用XRD、IR、DSC和SEM手段进行表征。结果表明，500ºC下煅烧后U-RLDH有更高的催化活性和更长的使用寿命。为了筛选出更高催化活性的催化剂，制备不同负载物的水滑石。负载型固体碱具有水滑石的层状结构，晶相较均匀，耐热性有所提

5、高。25wt%KF/LDH催化剂使用6次，其生物柴油产率仍可达85%。考察了不同催化剂对酯交换的催化性能。固定化脂肪酶为催化剂所需最佳醇油比最低，仅为4:1，游离脂肪酸含量对酯交换反应影响甚微，且有较强的抗水性，固定化脂肪酶催化剂可重复使用6次。NaOH为催化剂酯交换反应随游离脂肪酸的增加，酯交换转化率显著降低；RLDH为催化剂可重复使用5次，酯交换产物易分离，所得产品完全符合德国生物柴油标准。关键词：水滑石；记忆效应；生物柴油；超声波；固定化脂肪酶IAbstractBiodiesel,fattyacidmethylester,isacleanfuelfromrenewableresource

6、sthatareenvironmentallymoreacceptable.Biodieselisaninterestingalternativebecauseitproducesfavorableeffectsontheenvironmentsuchasdecreasesinacidrainandingreenhouseeffectcausedbycombustion.Duetothesefactorsanditsbiodegradability,theproductionofbiodieselisconsideredanadvantagetothatoffossilfuel.Intheme

7、thanolysisusingheterogeneoussolidbaseandimmobilizedlipaseforbiodiesel,itisimportanttoimprovebiodieselpreparationtechnologyandapplication.Inthepresentwork,somestudiesweredoneasfollows.Mg-Alhydrotalcite