微波辅助固体碱催化制备生物柴油
NaSiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究 (修改版)
Na/SiO2新型固体碱催化制备生物柴油的研究潘虹，任立国*,高文艺（辽宁石油化工大学化学与材料科学学院，辽宁抚顺，113001）摘要: 本文以NaOH、正硅酸乙酯和乙醇为原料经溶胶-凝胶法制备新型固体碱催化剂（Na/SiO2），将该催化剂用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应制备生物柴油，研究了催化剂焙烧温度、NaOH与SiO2的物质的量之比、甲醇与大豆油物质的量之比、催化剂用量和反应时间对产率的影响以及催化剂的稳定性。
实验结果表明固体碱催化剂Na/SiO2在大豆油与甲醇的酯交换反应中具有很高的催化活性，当反应条件为：催化剂焙烧温度600℃、NaOH: SiO2=2:1(摩尔比)、甲醇∶大豆油=15∶1（摩尔比）、催化剂质量占大豆油质量的7%、反应时间3小时，酯交换反应转化率可达97.42%。
该催化剂在稳定性试验中呈现出优良的稳定性。
关键词: 生物柴油；Na/SiO2；酯交换反应；溶胶-凝胶Synthesis of biodiesel through soild catalyst Na/SiO2（PAN Hong GAO Wenyi REN Liguo *）(School of Chemistry and Material Science，Liaoning Shihua University，Fushun Liaoning 113001, P. R.China) Abstract:In this paper，NaOH，TEOS, ethanol as raw materials are prepared for solid basic catalyst (NaOH/SiO2) by sol-gel method. Using the catalyst to produce a biodiesel fatty acid methyl ester by transesterification of soybean oil with methanol . The effects of calcination temperature, Na/Si molar ratio, methanol/oil molar ratio ,catalyst amount, reaction time for and stability of the catalyst were investigated. The experimental results reveal that calcination temperature 600℃,NaOH/SiO2 with a loading of 2:1 molar ratio, catalyst amount of 7 wt% and molar ratio of methanol to oil of 15:1 exhibited the best catalytic activity for the reaction. The catalyst showed high activity under the conditions of reacting 3 hours. In these condition,the conversion of soybean oil is found to be 97.42%.And the catalyst has excellent stability. Keywords: Biodiesel; Na/SiO2; Transesterification; Sol – gel能源问题关乎世界的经济发展和社会进步，是亟待解决的全球性问题，各国都在努力研究寻找石油能源的替代品。
分子筛固体碱催化制备生物柴油的研究进展
工业应用前景。其 中， 分子筛 固体碱催化剂因原料
来源充足 、 成本低 、 制备工艺简单 、 催化性 能较好等 特点， 成为当前研究的热点。 分子筛是一种硅铝酸盐的晶体 ， 属于固体酸类 ， 不适 用 于碱性催 化 反 应 ， 但 分 子 筛 具 有 明确 的孔 腔
分布、 高 比表面 积和 良好 的热稳 定 性 ， 可 以作 为载 体
ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ｓ ｏｒ ｆ ｂ ｉ ｏ ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ｗｅ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎｔ ｅ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｂ ｉ ｏ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ；ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｓ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ
生物 柴油是 环境 友好 型可 再生 能源 ， 目前 ， 二 ［ 业 上 主要 采用 均相 催 化法 制 备 ， 但 存 在 着 反 应 完 成后 催 化剂 分离 困难 ， 产物需 要 水洗 ， 产 生大量 废 水 的问
格 中的 Ｎ ａ 和 Ｃ ｌ 一 全 部 换 成 笼 ， 并 用 ｙ笼 连接 起
ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ＭＣ Ｍ－ ４ １ ， Ｓ Ｂ Ａ 一 １ ５， ｅ ｔ ｃ ． ｍ ｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ（ Ａ， Ｘ ａ ｎ ｄ Ｙ）ｔ ｙ ｐ ｅ ｍ ｅ ｓ ｏ ｐ ｏ ｒ ｏ ｕ ｓ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ
新型固体碱催化剂在生物柴油合成中的应用分析
2021| 02科研开发当代化工研究Modern Chemical R esearch-i- J J新型固体破催化剂在生物柴油合成中的应用分析*王屹然祝媛媛*(湖北大学知行学院生物与化学工程学院湖北430000)搞要：由于人类行为的不节制，造成了目前世界共享资源紧缺，环境污染问题越来越严重，世界上的各个国家开始关注可再生的清洁材料，尤其是生物柴油，如何研究出来简单、有效并且低成本的固体碱催化剂是目前各国关注的重点。
本文主要研究三种不同的固体碱，利 用大豆油催化去合成生物柴油，与此同时，还可以通过脂肪酸曱酯和乙二醇单曱酸之间的反应合成新型的生物柴油。
分别通过研磨配置ZnO/Ca(OH)2/KF催化剂；使用研磨法配置纳米级的NaSiO/CaO/KF催化剂；通过使用浸渍法配置KF/MMT催化剂，并用蒙拓土作为载体，主 要用作催化大豆的油醋交换去制作生物柴油•关键词：固体碱催化剂；生物柴油；应用分析中图分类TQ 文献标识码：AApplication of New Solid Base Catalyst in Biodiesel SynthesisWang Yiran,Zhu Yuanyuan*(School of Biological and Chemical Engineering,Zhixing College,Hubei University,Hubei,430000) Abstract'. Due to the uncontrolled human behavior, the world's shared resources are in short supply, and the problem of environmental pollution is becoming more and more serious. Countries in the world begin to p ay attention to renewable clean materials, especially biodiesel How to develop simple, effective and low-cost solid base catalyst is the f ocus of a ttention of a ll countries. In this p aper, three kinds o f s olid bases were used to catalyze the synthesis of b iodiesel. At the same time, the reaction between f atty acid m ethyl ester and ethylene g lycol monomethyl ether can also be used to synthesize new biodiesel. ZnO / Ca(OH)2 /K F catalyst was prepared by grinding; nanoscale NaSi〇3 / CaO /K F catalyst was p repared by grinding method; KF /M MT catalyst was prepared by impregnation method, and montmorillonite was used as support to catalyze the transesterification of soybean oil to produce biodiesel.Key words i solid base catalyst；biodiesel-, application analysis21世纪以来，我国科技日益发达，各行各业都在稳定健康 发展，其中最重要的能源产业更是不可忽视。
微波辐射下NaHSO4催化制备生物柴油的研究
微波辐射下NaHSO4催化制备生物柴油的研究李增富;吴玲玲;柳云玲;李萍;施培清;陈登龙【期刊名称】《三明学院学报》【年(卷),期】2009(26)4【摘要】目的:研究在固体催化荆作用下高酸值脂肪酸和甲醇反应制备生物柴油的过程;方法:在微波辐射条件下,研究硫酸氢钠催化脂肪酸和甲醇反应制备生物柴油,考察微波反应时间、醇油物质的量比、催化剂用量对生物柴油产率的影响;结果:实验表明,该反应最适宜的操作条件为微波输出功率160W,微波反应时间60min,醇油物质的量比6:1,催化剂用量5.0g(相对于100g的高酸值脂肪酸),在此条件下反应产率达到92.34%;结论:固体硫酸氢钠作催化荆可以达到较高的酯转化率.且硫酸氢钠难溶于反应体系易于分离,与传统的水浴加热相比,采用微波辐射加热制备生物柴油的反应速率快、耗能少、产率高.【总页数】6页(P423-428)【作者】李增富;吴玲玲;柳云玲;李萍;施培清;陈登龙【作者单位】三明学院化学与生物工程系,福建,三明,365004;三明学院化学与生物工程系,福建,三明,365004;三明学院化学与生物工程系,福建,三明,365004;三明学院化学与生物工程系,福建,三明,365004;福建青龙林业科技开发有限公司,福建,福州,350001;福建师范大学化学与材料学院,福建,福州,350108【正文语种】中文【中图分类】Q547-33【相关文献】1.微波辐射离子液体[Bpy]HSO4催化葵花籽油制备生物柴油 [J], 韩雪峰;陈乐培;孔洁;彭茜2.微波辐射二步法催化潲水油制备生物柴油 [J], 蔡新安3.NaHSO4·SiO2催化制备生物柴油的研究 [J], 石彩静;李志成;高文艺;张晓丽;任立国4.NaHSO4·H2O催化蓖麻油酯交换制备生物柴油动力学 [J], 靳福全;牛宇岚;商云岩;孙立田;刘潘5.微波辐射酸催化喜树种子油制备生物柴油工艺 [J], 张谡;付玉杰;王黎丽;刘威;顾成波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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在 颈瓶中加入 一定量原料油 （ 每次所取大豆
油 质量 相 同 ） ．按 一 定 功率 微 波 辐射 ｌ ｍ ｎ以除去 Ｏｉ
水 分 ，然 后 在搅拌 下依 次 加入 一定 量 的催 化剂 Ｋ ｃ Ｊ — １ ， 甲醇 ， ｏ ｙ Ａ： 与 ０ 调好 设 帑相 应 的功 率 、 时问 ，
应用 。 波辐 射 能在 极短 的反应 时 问 迅速 加 热反 应 微
１ ． 化剂 的制备 ．２催 ２
．
采用 浸 渍法 １ 取 负 载 型 同体 碱催 化剂 Ｋｃ ． ６ 制 ｏ／ ，
一
物． 可使 一些 在 常规 回流 条 件下 不 能 被活 化 而无 法
进 行或 难 以进 行 的 反 应得 以 发 生 『 本 文 采用 自制 ４ １ 。 体碱 催化 剂 Ｋ Ｃ 一 ｌ 。探讨 在 微 波辅 助 下催 ：０ Ａ： ， ０
丌始 反应 。 待反应 结束 后 用布 氏漏斗 过滤 出催 化剂 ， 然后 将反应 混合 物倒 人分 液漏 斗 巾进 行静 置 、 分离 ， 上 层 液 主要 为 甲酯 溶 液 ， 层 主 要 为 甘油 ， 下 通过 测 定 甘 油含 量 来 确 定产 率 １ 本 实 验 所用 甲醇 过量 ， ９。 ， Ｒ
所用 时间较 长 ， 处理麻烦皂 化值
皂化值
对 本 实 验所 用 大 油 测 其皂 化值 为 １５６ 大 ８ ．，
豆 油分子 量为 ９ ６８ ０ ．。
后催 化剂容易再生及对设 备腐蚀性 小 ， 无三废 问题 。 近年来 ． 波辐 射 技 术在 有 机 合成 中有很 大 的 微
化大 豆油与 甲醇制备 生 物柴 油 的最佳 条件 。
１ 实 验 部 分
１１仪器 及试剂 ．
末状 Ｋｃ Ｊ — １ ｏ ｙ Ａ： 催化 剂 ， 磨备 用 。 ０ 研 １ ． 物柴油 的合 成 ．３生 ２
主要仪器 ： 惠尔浦 家用微波炉 （ 定制 ）Ｄ Ｚ ８ ，Ｒ 一 ０ 箱 式 电阻炉 ： 试剂： 食用大豆油（ 市售 ）Ｃ ，Ｈ、 Ｏ ＫＣ ， ，ＨＯ Ｋ Ｈ、：Ｏ 、 Ａ２３、５ ６ＫＣ２ Ｎ ２２３Ｋ 等均 为分 析纯 。 １ ＨＩ 、２ｒ 、 ａ ０ 、 Ｉ ０ Ｏ ０ Ｓ
修回 日期 ：０ ８ １－ ５ ２ ０ — １２ 作者简介： 张洪浩（９ ９ ） 男 ， １７ 一 ， 讲师 ， 研究方 向为功能溶液化学 、 生物
质资源 的开发利． 。 ｝ ｝ Ｉ ＝
２０ 年第 ４ 卷第 ３ ０９ ０ 期
《 江化工》 浙
一９一
２
按大豆油物质的量来计算理论甘油产量 ， 理论产值 为 ４ ｇ正交 实验 中最 高产量 为 ８％， ． ， ７ ４ 最低 为 ６． 。 ９ ％ ６
式 汁箅 大 油分 子量［： ５ １
油 脂相对 分 子量： — ．ｘ ＯＯ ｘ３ ５ １ｌ Ｏ ６
＿ ＿
法 等 『 固相 法 是 目前研 究 的热 点 ； 相 法存 在 ” ３ １ 。 均 三 废” 的排放 ： 临界 法条 件苛刻 ， 适 于大规模 生产 ； 超 不 酶 催 化法 巾酶 难 以控制 月． 易 回收 。 对 传统 方 法 不 针
成 方 法上 ， 有均 相 法 、 吲相 法 ｌ 超 临 界 法阁、 催 化 ｌ 】 、 酶
大豆 汕 主要 成分 足 汕 酸甘 汕 酯 ， 其特 性 如色
泽、 味、 点 、 值 、 气 熔 酸 酯值 等 与脂 肪 酸 组 成 和性 质
有 密切 关 系 。 以通过 测 定 其皂 化 值 ， 可 通过 下 面公
Ａ ，先称 取 一定 量 氧 化铝 经 ５ ０ Ｉ 。 ０ ５ ％焙烧 ６ ｍ 使 ｈ，
其 活 化 ，冷却 ，研 磨 成 粉 木 ，将 质 量 比为 ２ ％的 ０ ＫＣ ， ８％ — １ ， Ｏ 与 ０ Ｔ Ａ 混合 ， 加 入适 量 的蒸馏 水 ， Ｏ 再 调成 糊状 ， 充分搅 拌 后静 置 ２ ｈ 然 后于 ７ ℃下干燥 ４， ０ ２ ｈ 将 所得 同体 试 样 在 ６ ０Ｃ 烧 ５ ， 到 同体 粉 ４． Ｏ ｑ焙 ｈ得
比＞ 应时 问 ＞ 反 辐射 功 率 ＞ 化剂 用 量 。即催 化 剂用 催 量 影 响 最为 著 。 因素 最 佳 条件 为 ： 各 醇油 比 １：； ３ｌ
催 化剂用量 ３ ％；微 波 辐 射 功 率 ３ ０ ３ Ｗ；反 应 时 间
Ｏ 引言
生 物柴油 因其环 境 污染 物释 放 量少 、 对环 境 污
１２实验步骤 ．
１． ． １大 油分 子量 的测 定 ２
染少 、 使用 安全 、 用 范 围广 以及 可 进 行生 物 降解 ， 使 成 为 实 施拯 救 地 球 环 保 系 列 技 术 的重 要 组 成 部 分 和 当今 国际上 新能 源 开发 的热 点 。 生物 柴 油 的合 在
张 洪浩 ， 张立科 ， 高娟娟 （ 昌学院 化 学４ ． 学 院 ， 南 许 昌 ４１０ ） 许 ￣ｘ － 河 ６００
摘
要 ： 用 Ｋ２ ，－ Ａ ￣ 固体碱 催化 剂 ， 究 了在微 波 辐射 下大豆 油和 甲醇 酯交换反 应制 采 ＣＯ ／ － ＬＯ３ ｙ 研
备 生物柴 油的工 艺条 件 。利 用正 交试验 方 法得 到 了反 应 的最佳 条件 ： Ｃ 一 ｏ。 Ｋ２Ｏ， 用量 为大豆 油 质 量的 ３ 醇 油摩 尔比为 １ ：、 ％、 ３ｌ反应 时 间为 ３ｒｉ、 ５ ｎ辐射 功率 为 ３０ ， 此条件 下转化 率 可达 ８％。 ａ ３Ｗ 在 ３ 关键词 ： 生物 柴油 ； 波 法 ； 交 实验 ； 交换 微 正 酯
一
８～
Ｚ Ｅ Ｉ Ｎ Ｈ ＭＩ Ａ Ｄ Ｓ Ｒ Ｈ Ｊ Ｇ Ｃ Ｅ Ｃ ＬＩ Ｕ Ｔ Ｙ Ａ Ｎ
Ｖ １ ０Ｎ ．（ ０ ９ ｏ． ｏ３ ２ ０ ） ４
文章编号 ：０ ６ ４ ４ 一 ２ ０ ）３ ００ — ３ １ ０ — １ ８ （０ ０ ０ — ０ ８ ０
微波辅 助 固体碱催 化制备 生物柴油