生物柴油的K2CO3负载水滑石催化制备工

采用浸渍法制备K2CO3负载水滑石生物柴油催化剂,确定制备条件为:K2CO3负载量20%、共混温度80℃、焙烧温度600℃、焙烧时间6h.用该催化剂催化菜籽油转酯化制备生物柴油,考察了反应时间、醇油比、催化剂用量及反应温度对反应转化率的影响,采用气相色谱测定了脂肪酸甲酯的转化率.通过单因素试验确定了菜籽油转酯化反应的条件为:反应温度60℃,醇油比12,反应时间60min,催化剂用量4%,转化率达96.9%.用X射线衍射分析和热重分析对催化剂结构进行表征,结果显示催化剂活性与其晶相有关.     

生物油模型物糠醛催化加氢试验研究

选取糠醛作为生物油催化提质的模型物,以Al2O3分子筛为催化剂载体,制备的活性物质分别为NiFe、Ni-Cu和Ni-Ce3种双金属催化剂,研究了活性组分负载量、反应温度和氢醛摩尔比对糠醛常压下催化加氢效果的影响。结果表明:当催化剂为7.5%Ni-7.5%Cu/Al2O3、反应温度为200℃、氢醛摩尔比为5.0时,能达到最佳效果,糠醛的转化率为69.95%,糠醇的选择性达到了96.26%。催化剂表征结果表明:活性物质在载体上分散效果较好,用后催化剂表面积炭主要为未降解的有机物或者其聚合物。     

超声波辅助下固体酸催化棉籽油制备生物柴油

探讨了超声波辅助条件下采用新型固体酸S2O82-/A l2O3-ZrO2-La2O3替代传统的液体酸、碱催化剂,催化棉籽油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油。考察了超声波频率、功率、固体酸催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度等因素对产物中甲酯含量的影响。结果表明,在超声波辅助下,固体酸催化剂对棉籽油酯交换具有较好的催化活性和稳定性,产物与催化剂易于分离。在超声波频率28 Hz、功率80 W、反应温度140℃、醇油摩尔比15∶1、固体酸催化剂用量为油质量的4%的条件下,反应3 h产物中棉籽油甲酯含量达到97.1%,催化剂重复使用十次甲酯含量可维持在90%左右。     

固体碱催化菜籽油合成生物柴油的研究

为了探索低成本高效率的催化合成生物柴油,制备了K2CO3-人造沸石固体碱催化剂,并运用X射线晶体衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和综合热分析仪(TG-DSC)对催化剂进行表征,同时研究了利用该催化剂催化菜籽油制备生物柴油的工艺条件。研究结果表明:在550～650℃范围内,K2CO3在人造沸石表面形成具有强催化活性的新晶相,分散在人造沸石表面,使催化活性增加。制备催化剂的最佳工艺为:催化剂制备温度550℃、催化剂用量为原料油质量的6%、醇油物质的量比15/1、反应温度70℃、反应时间3h,生物柴油产率可达97.4%。该工艺具有催化剂制备工艺简单,生物柴油产率高等优点。     

元宝枫油制取生物柴油的工艺优化

通过两步法制取元宝枫生物柴油.第一步采用浓H2SO4催化、甲醇预酯化对元宝枫油进行降酸、脱水处理,使其酸值降至小于1.第二步采用KOH催化、酯交换反应制取生物柴油.对两步法制取生物柴油的工艺条件进行了试验研究,并通过气相色谱分析了生物柴油的脂肪酸中酯组成及含量,同时对生物柴油的性能参数进行了检测.结果表明,第一步工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.6%,反应温度50℃,反应时间90 min;第二步最佳工艺条件为:醇油摩尔比6,催化剂质量分数0.9%,反应温度60℃,反应时间50 min,可使元宝枫油转化率达99%以上.气相色谱分析表明:元宝枫生物柴油中18～20碳脂肪酸甲酯质量分数为91.54%,其中油酸甲酯质量分数为37.03%,亚油酸甲酯质量分数为41.37%.     

非球形中空铜的硫化物可控合成及其催化性能研究

Ferdi Schuth等人在Chem.Rev.综述中指出中空微纳米结构在催化方面的作用,中空微纳米催化剂中不同的形貌有不同的作用。所以控制中空纳米材料的形貌来实现特定功能具有重要意义。硬模板法可用来合成无机纳米中空结构,其中Cu_2O因其具有价格便宜,储存丰富,并且在合成过程中可以实现精确的控制产物形貌等优势,常被用来作为模板。采用Cu_2O模板法来实现中空微纳米材料的合成,通过调节Cu_2O的形貌以及反应过程中的反应条件来控制CuxSy中空微纳米材料的形貌,组成以及微观结构。并研究CuxSy中空微纳米材料在光催化降解实验和光裂解水产氢反应中的催化性能与机理。深入探究催化剂形貌及微观结构对光催化反应的影响,进而设计合成高催化活性的非球形中空CuxSy光催化剂。     

生物质Fe-Ce/白云石催化剂催化气化试验研究

采用浸渍法制备了Fe-Ce/白云石催化剂,运用SEM和XRD检测对催化剂进行了表征,在自行搭建的固定床气化炉试验台上进行高温水蒸气催化气化试验,研究了助剂含量、气化温度等因素对松木棒水蒸气气化特性的影响,以及催化剂使用次数对气体组分和催化剂积碳沉积的影响。试验结果表明,助剂Fe和Ce能够很好地负载于白云石上,助剂负载量为8%Fe-2%Ce的催化剂气化效果较好。用该催化剂进行不同温度的松木棒水蒸气气化试验,温度从750℃升高至950℃,产气率、产氢率分别由750℃的1.05m3/kg和31.67g/kg提高到900℃的1.56m3/kg和65.39g/kg,与无催化剂的气化试验相比,900℃的产气率、产氢率分别增加了0.15m3/kg和16.27g/kg,氢气体积分数由39.02%升高至46.95%。在800℃时对催化剂进行重复利用3次气化试验,氢气体积分数由第1次的40.34%降低至第2次的38.97%和第3次的34.95%,积碳量由第1次的21.55mg/g升至第3次的31.61mg/g,催化活性降低。     

基于低温等离子体辅助催化技术的柴油机排放试验

基于介质阻挡放电理论,设计了低温等离子体发生器,协同Na-Rh/γ-Al2O3负载型催化剂建立了低温等离子体辅助催化（NPAC）系统。通过台架试验研究了在NPAC技术作用下,柴油机有害排放的变化规律。研究结果表明：在NPAC技术作用下,柴油机碳烟颗粒排放有效降低,最高转化效率接近58%;NOx排放总量明显降低,在中低负荷时,转速3 600 r/min对应的NOx转化率比较高,最高达81.5%;在高负荷时,转速2 000 r/min对应的NOx转化率较高。     

醋酸改性电石渣催化酯交换特性研究

以醋酸为改性介质,从醇油摩尔比、催化剂质量分数、酯交换温度及时间等因素出发,并辅以热重分析仪、X射线衍射仪、N2吸附仪和哈米特指示剂等催化剂表征手段,通过酯交换实验系统研究改性电石渣催化酯交换的特性。酯交换原料油(花生油)脂肪酸中的碳原子长度主要为16~18碳;醋酸改性后,电石渣主要成分为(CH3COO)2Ca·0.5H2O,经800℃煅烧活化处理后转变为CaO,比表面积为19.07 m2/g、比孔容积为0.081 4 cm3/g,且能够表现出比未改性电石渣煅烧产物更强的催化酯交换性能。在醇油摩尔比15、催化剂质量分数4%、酯交换温度59℃、酯交换时间2 h的工况下,醋酸改性电石渣催化酯交换能取得甘油收率为96.79%,且重复使用5次时,甘油收率仍能达到92.90%。     

Ni-Zn/玄武岩催化剂生物质催化气化实验

采用一步水热法原位合成工艺制备了Ni-Zn/玄武岩复合催化剂,对催化剂微观形貌和表面元素分布进行了表征。以松木颗粒为原料、水蒸气为气化剂,采用下吸式管式气化炉实验平台,研究了Ni-Zn/玄武岩复合材料在不同温度下高温蒸汽的催化气化效果,通过考察气体组分变化,探讨Ni-Zn/玄武岩复合催化剂催化性能随温度变化的规律,并与无催化剂和以白云石为催化剂的催化性能进行实验对比。实验结果表明:水热反应温度为130℃,反应时间为12 h时,Ni、Zn能很好地负载在玄武岩纤维表面;与不加催化剂和加入白云石催化剂相比,Ni-Zn/玄武岩复合催化剂气化温度在950℃时催化效率明显提升,氢气体积分数增加明显,分别由无催化剂时的58. 6%、加入白云石催化剂时的50. 02%升高至63. 28%。