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《固体超强酸S2O催化制备生物柴油.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第34卷第5期北京化工大学学报Vol.34,No.52007年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY20072-固体超强酸S2O8/Fe2O32ZrO22La2O3催化制备生物柴油1122王志华 孙小 孙桂芳 刘国文(11北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室,北京 100029;21北京飞燕石化科技发展有限公司,北京 102500)2-摘 要:用沉淀—浸渍法制备固体超强酸S2O8/Fe2O32ZrO22La2O3催化剂,通过XRD和FTIR对其结构进
2、行表征。将该催化剂用于催化制备生物柴油并考察了反应条件对生物柴油产率的影响。结果表明,当Fe、Zr和La的摩尔比为1∶0142∶01075时,催化剂活性最高。其催化制备生物柴油的最佳工艺条件为,催化剂用量为菜籽油质量的2%,醇和油的摩尔比为12∶1,反应温度为220℃,反应时间为10h,产率可达9013%。催化剂重复使用5次反应时间达50h,产率仍达83%。GC2MS表征表明制得的生物柴油的纯度较高。关键词:固体超强酸;生物柴油;菜籽油;酯交换反应中图分类号:TQ51712ZrO2(Al的质量分数为216%)等
3、固体催化剂并利用引 言固定床催化制备生物柴油,在250℃反应20h的条由于人类面临着巨大的环境压力,所以寻找清件下,Al2O3/ZrO2(Al的质量分数为216%)催化大洁的替代能源成为当前热点。生物柴油是典型的绿豆油的转化率为95%。Sreeprasanth等[11]报道了色可再生能源,具有无毒、易生物降解、燃烧充分等利用铁锌双金属氰化物络合物(DMC)催化废油脂[1]优点。目前生物柴油的制备大多采用的是均相制备生物柴油,研究表明该催化剂在催化有较高游催化酯交换法,此法虽然反应时间较短,但存在后处离酸和水含量
4、的废油脂时仍具有高活性。Kulkarni理麻烦并且产生大量废液带来环境污染等很多缺[12]等报道了分别用水合氧化锆、硅、氧化铝和活性[2]点。碱催化剂还需要对原料严格脱水脱酸,否则炭做载体,负载磷钨酸制备固体酸催化剂用于生物易发生副反应形成乳状物,笔者曾对液体碱催化进柴油的研究,结果表明以水合氧化锆为载体的固体[3]行了研究并探讨原料中水含量的影响。固体催酸催化活性最高。固体超强酸催化剂的低成本和高化剂则能减小分离带来的困难和环境污染。固体酸活性是研究发展的方向,所以本文以价格低廉和污由于具有选择性高、耐高温、
5、不怕水、不怕酸、分离容染小的氯化铁为主要原料,制备铁/锆复合型固体超易、易活化再生、工艺流程简单、便于连续操作的优强酸,同时添加少量稀土氧化物La2O3,研究了点,作为制备生物柴油的一种较有前景的催化剂备La2O3的添加量对铁/锆复合固体酸催化剂活性的[4]2-受关注。影响,制备成3组分固体超强酸S2O8/Fe2O32ZrO22近年来对固体超强酸的研究比较多,如复合型La2O3,催化制备生物柴油,并探索其最佳工艺条件。固体超强酸的制备以及添加稀土的固体超强酸等,[528]1 实验部分并已用于催化多种酯化反应,但
6、用于催化酯交换反应制备生物柴油的研究报道还较少。Furuta111 原料和仪器[9210]2-等制备了WO3/ZrO2、SO4/ZrO2、无定型氧化菜籽油,市售食用级;甲醇,工业品;氯化铁(Fe2锆、TiO2/ZrO2(Ti的质量分数为11%)和Al2O3/Cl3·6H2O),分析纯,北京化学试剂公司;氧氯化锆(ZrOCl2·8H2O),分析纯,天津津科化学试剂公司;收稿日期:2007203208三氯化镧(LaCl3·nH2O),La2O3含量45%,分析纯,第一作者:女,1963年生,教授,博士天津津科化学试
7、剂公司;氨水,分析纯,北京化学试E2mail:zhwang@mail.buct.edu.cn剂公司;过硫酸铵,分析纯,国药集团上海化学试剂2-第5期 王志华等:固体超强酸S2O8/Fe2O32ZrO22La2O3催化制备生物柴油·545·公司。度200℃。GSHA21型高压釜,带有搅拌和温控装置,威海2 结果与讨论市区恒达化工仪表厂;pH/IonAnalyzer,Schwerzen22-bach,Switzerland;D/max2500VB2+/PC多功能多211焙烧温度对S2O8/Fe2O32
8、ZrO22La2O3催化剂晶粉末X2射线衍射仪,株式会社理学,Rigaku;Nico2的影响2-letAvatar370MCTFTIRSpectrometer;6809N/将在不同焙烧温度下制得的SO4/Fe2O325973气相色谱2质谱联用仪,Agilent。ZrO22La2O3固体超强酸催化制备生物柴油的酯交112 催化剂的制备换反应,评价催化剂焙烧温度对催化剂活性的影响。将三氯化
