固体超强酸催化餐饮废油酯制备生物柴油

[目的]探索低成本生物柴油的制备方法。[方法]以固体超强酸催化剂SO4^2-／Fe2O3为催化剂,餐饮废油酯和甲醇为原料,通过酯交换反应合成生物柴油。考察醇油摩尔比、催化剂用量、反应温度和反应时间等因素对酯化率的影响,并采用气相色谱法分析不同反应时间餐饮废油酯的酯化率。[结果]在一定范围内,提高醇油摩尔比、反应温度、反应时间和催化剂用量均可提高酯化率。餐饮废油酯酯交换反应制备生物柴油的最佳条件为醇油摩尔比9：1,催化剂用量为原料油质量的3％,反应时间90min,反应温度65℃,此条件下,生物柴油的酯化率可达92．8％。[结论]该研究确定了餐饮废油酯制备生物柴油的适宜条件。     

固体碱催化制备生物柴油的研究进展

综述了固体碱催化剂的种类及其特点,讨论了固体碱催化剂在油脂酯交换反应中的应用。     

用餐饮业废弃油脂制备生物柴油的研究

利用餐饮业废弃油脂在甲醇气相进料情况下合成生物柴油,研究了反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间的变化对合成生物柴油的影响。采用正交试验得出餐饮业废弃油脂酯交换的最佳反应条件为反应温度95℃,醇油摩尔比20∶1,催化剂(AR级浓硫酸)用量7%(占油重的7%,下同),反应时间14 h,在此反应条件下生物柴油产率可达到95%以上。     

固体氧化钙催化制备可再生绿色能源生物柴油

[目的]对油脂与甲醇经酯交换反应合成生物柴油的工艺条件进行研究。[方法]以氧化钙熟化后重新煅烧制得催化活性强的氧化钙,应用于菜籽油与甲醇的酯交换反应中。对催化剂用量、催化剂的活化温度等条件进行探讨。[结果]在反应时间为2.5 h,温度为65℃,醇油比为6∶1,催化剂投放量为5%,活化温度为850℃时,生物柴油转化率达到98%,产品的黏度符合国际标准。[结论]氧化钙作为生产生物柴油的固体催化剂符合我国西南地区的基本情况。     

固体碱催化剂CaO-人造沸石催化制备生物柴油的研究

制备了CaO-人造沸石固体碱催化剂,并将其用于酯交换反应制备生物柴油。按L25（56）设计了正交试验,并确定了制备生物柴油的最佳工艺条件为：催化剂焙烧温度为500℃,催化剂用量为原料油质量的4%,醇油摩尔比为9∶1,反应时间3.5 h,反应温度70℃,生物柴油产率可达98%;并运用了FT-IR、TG-DSC、XRD等手段对催化剂进行了表征。     

固体超强酸SO4^2-/ZrO2/Al2O3催化乙二胺合成哌嗪的研究

采用超声化学共沉淀法制备SO4^2-/ZrO2/Al2O3固体超强酸催化剂,并对该催化剂在常压固定床反应器中催化乙二胺合成哌嗪的性能进行了研究.结果表明,乙二胺的转化率随反应温度升高而增大,哌嗪的选择性和收率在温度超过250℃条件下急剧下降;进料速度超过0.50 mL/min后,乙二胺的转化率和哌嗪的收率急剧降低,而哌嗪的选择性与进料速度没有明显关系;乙二胺的进料质量分数不超过50%,原料转化率、哌嗪收率以及哌嗪选择性没有明显差别;但随乙二胺质量分数进一步增大,原料转化率急剧下降,而哌嗪的选择性和哌嗪的收率则下降更快.     

氧化钙催化菜籽油酯交换制备生物柴油

[目的]考察氧化钙固体碱对菜籽油与甲醇的酯交换反应性能以及催化剂的耐水性。[方法]以市售氧化钙直接作为催化剂,详细考察催化剂用量、反应时间、催化剂粒度等因素对反应性能的影响。通过在反应体系中加入水来考察催化剂的耐水性。[结果]催化剂粒度为160～200目,在65℃条件下,催化剂用量为5％,反应3h,生物柴油的转化率可以达到90．1％,此时催化剂的耐水量为0．5％。[结论]市售氧化钙对菜籽油与甲醇的酯交换反应具有良好的活性,并且具有一定的耐水性,能够直接用作生物柴油的制备。     

八角籽仁油脂理化性质及微波催化制备生物柴油的研究

[目的]测定八角籽仁油脂的各种性质,利用微波催化制备生物柴油。[方法]采用强酸性阳离子交换树脂、强酸性阳离子交换树脂负载FeCl3固体超强酸和KF/γ-Al2O3型固体超强碱为催化剂进行比较。[结果]以固体超强酸超强碱作催化剂,无水硫酸镁作脱水剂,微波档为保温档,油醇比例为1∶20,反应时间为5 min,催化剂用量5%时,生物柴油产率可达90.15%,并且催化剂重复使用性好。[结论]用八角籽仁油脂制备生物柴油是一种新的高效、低成本、无污染的制备技术。     

玉米秸秆固体酸催化剂及催化合成生物柴油的工艺研究

【目的】用玉米秸秆制备固体酸催化剂,为生物柴油的制备研发新型高效环保的催化剂。【方法】以玉米秸秆为原料制备固体酸催化剂,通过催化棉籽油和甲醇的酯交换反应,考察不同碳化、磺化条件对催化剂活性的影响,并且评价该催化剂的稳定性;此外,以棉籽油和甲醇的酯交换反应作为制备生物柴油的模型反应,并以制备的固体酸催化剂作为该反应的催化剂,考察不同反应条件对棉籽油转化率的影响,探索该固体酸催化合成生物柴油的最佳条件。【结果】在碳化温度350～400℃、碳化时间10h、磺化温度140～180℃、磺化时间10h的条件下,可制备出高活性的固体酸催化剂。该催化剂重复使用5次以后,催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率仍可达89.5%。在催化剂用量100g/kg、醇油物质的量比5:1、反应温度60℃、反应时间8h的条件下,该固体酸催化剂催化棉籽油和甲醇的酯交换反应时,棉籽油的转化率可达93.2%。【结论】以玉米秸秆为原料,经过碳化-磺化后,可制得活性高、稳定性优、可重复利用的碳基固体酸催化剂。     

固体酸碱非均相催化含酸油脂生产生物柴油研究

先用硫酸钛催化油中游离脂肪酸和甲醇酯化生成脂肪酸甲酯,再用多孔氧化钙催化油中的甘油三酯和甲醇进行酯交换,对固体酸碱非均相催化含酸油脂生产生物柴油进行了研究,结果表明,硫酸钛对酯化反应具有很强的催化活性,优化条件下,酯化率达到97．1％;而多孔氧化钙活性高,用量少,酯交换转化率达96．1％：该2步催化法具有不产生酸化废水,成本低,转化率高,催化剂可回收等优点。     

SO42-/Zr-MCM-41分子筛的合成及其在酯催化反应中的应用

以十六烷基三甲基溴化铵为模板,硅酸钠为硅源,采用微波辐射方法合成出了Zr-MCM-41分子筛,将其在硫酸溶液中浸渍得到了具有酸催化作用的SO42-/Zr-MCM-41分子筛,用于催化合成乳酸乙酯.探讨了对乳酸乙酯收率的各影响因素.结果表明:催化剂锆硅摩尔比为0.05,在100℃条件下微波晶化2.5h,焙烧温度550℃,酯化产率86.2％.催化剂重复使用4次后再活化使用,产率仍达80％以上,且易分离,不污染环境.     

微波法制备SO42-/Zr-MCM-41分子筛及其对合成乙酸异戊酯催化性能的影响

采用微波方法制备SO42-/Zr-MCM-41分子筛,设置单因素试验考察硫酸锆(Zr(SO4)2)与硅酸钠(Na2SiO3)的物质的量之比、晶化温度、晶化时间和煅烧温度对分子筛催化性能的影响.结果表明,优化的SO42-/Zr-MCM-41分子筛制备条件为nzr∶ns=0.05∶1,100℃微波晶化2.5 h,550℃煅烧.该催化剂合成简单易操作,可回收利用,具有良好的催化应用前景.     

SO42-化肥对黄瓜叶片生长及超微结构的影响

研究了SO42-化肥及不同施用量对黄瓜叶片生长和超微结构的影响.结果表明,SO42-化肥的过量施用对黄瓜叶片生长有不良影响,SO42-化肥的量越高,不良影响越大;但对叶片叶绿体数目影响不大. SO42-化肥施用量过高时主要影响叶绿体的大小和淀粉粒的数目、体积,并破坏叶绿体基粒片层.     

氨基化磁纳米Fe3O4对铅离子的吸附研究

采用水热法制备了一种氨基化磁纳米Fe3O4粒子,并采用X-射线衍射、透射电镜和红外光谱对该材料进行了表征。研究了氨基化磁纳米Fe3O4在不同pH、反应时间、添加量和初始金属离子浓度下对Pb2+的吸附能力。结果表明:在pH 8.5、分析时间为10 min时对Pb2+的吸附率可达90%以上;随着氨基化磁纳米Fe3O4添加量的增加,其对Pb2+的吸附能力也增强;随着Pb2+初始浓度的增加,氨基化磁纳米Fe3O4对Pb2+的吸附率降低。氨基化磁纳米Fe3O4对Pb2+的吸附动力学和热力学分别符合准二级吸附模型和Langmuir等温吸附模型。不同浓度盐酸对保留在氨基化磁纳米Fe3O4上的Pb2+的脱附影响研究结果显示:0.1～2.0 mol.L-1盐酸对氨基化磁纳米Fe3O4材料的脱附率均可达到85%以上,说明该材料具有循环利用的可能。     

微波辅助SO42--TiO2/黏土固体酸提取稻草木质素的响应面优化

采用微波辅助SO42--TiO2/黏土固体酸提取稻草木质素,探讨了固体酸质量分数、微波处理时间、微波功率、液固质量比对木质素提取率的影响。结果表明,固体酸质量分数5.1%、微波处理时间51 min、微波功率388 W、液固质量比10∶1为较优的制备工艺。在该工艺条件下,木质素的提取率为70.15%,比相同工艺条件下常规提取法的提取率提高了21.62%。     

果胶酶的SiO2-Coated PSSNa/Fe3O4固定化制备

将Fe3O4包覆在聚电解质刷上,利用SiO2-coated PSSNa/Fe3O4固定化果胶酶,由于SiO2-coatedPSSNa/Fe3O4粒子表面吸附的Fe3O4增强了其磁力性能,使得其在反复利用的催化过程中具有简便、快速分离的优点.分别研究了固定化对果胶酶pH和温度稳定性以及贮藏稳定性的影响.结果表明,固定化果胶酶与自由果胶酶相比,受温度的影响较小且pH稳定性更高;在4℃放置30d后,固定化果胶酶的活力仍保持在最初活力的50％以上,而自由果胶酶则几乎失活,即固定化果胶酶的稳定性有了很大程度的提高.     

生物炭负载Fe3O4纳米粒子的制备与表征

为了推进可再生资源的综合利用,本文以水稻秸秆为原料,利用高温热解有机前驱体法成功制备磁性Fe_3O_4纳米粒子/生物炭复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、综合物性测量系统(PPMS)、元素分析仪(EA)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)及全自动快速比表面与孔隙度分析仪(BET)对其进行了表征。结果表明:复合材料上生成了形貌均一、结晶度较高、粒径范围为3~10 nm的Fe_3O_4纳米粒子;复合材料的饱和磁化强度达到26.64 emu·g~(-1);复合材料相比于原始生物炭具有更好的热稳定性和更大的比表面积;复合材料的微孔数量少于原始生物炭,孔隙结构以中大孔为主;铁元素在复合材料上的含量为12.08 mg·g~(-1)。通过对两种材料物理化学性质的比较与归纳,以期为复合材料的合成及应用提供参考。     

不同修饰模式高岭土的表征及对CrO42-的吸附

为了研究不同修饰模式高岭土对CrO_4~(2-)的吸附效果,并分析外界条件对CrO_4~(2-)吸附效果的影响,采用DTAB(十二烷基三甲基溴化铵,简写为DT)分别对15%、30%和60%BS-12(十二烷基二甲基甜菜碱,简写为BS)高岭土进行复配修饰,探索不同BS-12和BS+DT复配修饰模式高岭土的表面特征及其对CrO_4~(2-)的吸附特征,并对比不同p H值和温度条件下的吸附差别。结果表明:高岭土经BS-12和BS+DT修饰后,TOC含量均表现为疏水修饰模式疏水修饰和离子交换共存模式离子交换模式;不同修饰模式高岭土层间距d001无显著变化,但相比原土(CK)均增大;不同修饰模式高岭土的比表面积SBET随疏水修饰的增强而减小。BS+DT修饰高岭土对CrO_4~(2-)的吸附量均比CK和BS-12修饰的土高,Henry模型拟合证明疏水修饰模式高岭土对CrO_4~(2-)保持着良好的吸附能力,且随着疏水修饰比例的增强,土样对于CrO_4~(2-)的结合能力增强。温度范围10~30℃内,CK对CrO_4~(2-)吸附量增加5%以上,不同BS-12修饰土的吸附量增加了1.4%~3.7%。15%、30%和60%BS+DT复配修饰土对CrO_4~(2-)吸附量降低了5.4%~7.2%。p H值在4~10范围内,随着p H值增大,各修饰土样对CrO_4~(2-)的吸附量均逐渐减小。     

纳米Fe3O4负载酸改性炭对水体中Pb2+、Cd2+的吸附

为探讨纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺单一及复合溶液的吸附特性,通过静态吸附实验,针对吸附剂的表面特性、投加量、溶液初始pH、吸附时间、重金属初始浓度等影响因素进行了探讨,应用等温吸附模型及吸附动力学模型对吸附特性进行了研究。结果表明,纳米Fe₃O₄负载酸改性炭比表面积较未改性椰壳炭增加了221.03 m²·g^-1,表面含氧官能团如O-H、C=O、C-O-C增加,芳香性增强,等电点提高至5.68。从经济效率角度考虑5 g·L^-1为合理吸附剂用量,pH为5.0时,吸附效果最好,吸附在4 h达到平衡。准二级动力学模型对吸附的拟合度更高,吸附主要是化学吸附,吸附由快速外扩散和颗粒内扩散共同作用,Pb²⁺、Cd²⁺的吸附分别更符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型。纳米Fe₃O₄负载酸改性椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的最大吸附量（Q_m）分别达42.54 mg·g^-1和25.79 mg·g^-1,为未改性椰壳炭的1.87倍和2.23倍,复合溶液中Pb²⁺、Cd²⁺的Q_m分别为单一溶液的65.16%和54.21%,这揭示了离子共存条件下的吸附竞争现象。研究表明,纳米Fe₃O₄负载联合硝酸改性提高了椰壳炭对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附能力,且Pb²⁺的吸附性能及吸附竞争性优于Cd²⁺。