介孔固体碱催化剂的制备及其在微藻制备生物柴油中的应用

发布时间：2022-02-19 07:28

　　生物柴油作为一种可再生液体燃料,因其环保、可再生、可生物降解等优良特性而受到全世界的普遍关注。微藻作为生物柴油的原料,具有如下优势:生长周期短、生物质产量高、含油率高。传统的微藻制备生物柴油的工艺包括油脂的提取和均相催化剂作用下的酯交换反应两步。两步法生产生物柴油存在耗时长、有机溶剂消耗多的缺点。通过均相催化的酯交换反应,存在催化剂难回收、产物分离提纯工艺复杂、产生废液多的问题。基于此,本论文提出以小球藻为原料,利用介孔固体碱为催化剂,一步法制备生物柴油的研究思路。本研究制备出三种介孔固体碱催化剂,对其催化活性进行研究。系统地考察了固体碱催化剂的制备条件对生物柴油转化率的影响,并采用低温氮气吸附-脱附、透射电镜（TEM）、X射线粉末衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、热重（TGA-DSC）、扫描电镜（SEM）以及振动样品磁强计（VSM）等测试方法对所制备的载体以及催化剂进行了结构和形貌表征。同时,研究了小球藻酯交换反应条件对生物柴油转化率的影响,优化一步法制备生物柴油的工艺条件,分析了产物脂肪酸甲酯的成分和含量。主要结论如下:（1）通过气相色谱-质谱联用仪对小球藻油脂生产生物柴油的... 

【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 生物柴油简介
        1.1.1 生物柴油的特性
        1.1.2 国内外生物柴油发展现状
    1.2 生物柴油的原料
        1.2.1 可食用油脂
        1.2.2 非食用油脂
        1.2.3 其他资源
    1.3 生物柴油的主要制备技术
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化学法
        1.3.3 超临界法
    1.4 酯交换法的主要催化剂
        1.4.1 均相催化剂
        1.4.2 非均相催化剂
        1.4.3 离子液体催化剂
        1.4.4 生物酶催化剂
    1.5 本论文研究目的与研究内容
第二章 生物柴油分析方法的确定
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂与仪器
        2.1.2 微藻油脂的提取
        2.1.3 微藻油脂的甲酯化
        2.1.4 GC-MS检测条件
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 小球藻油脂含量
        2.2.2 GC-MS检测结果及分析
第三章 介孔氧化铈基固体碱催化制备生物柴油
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 氧化铈固体碱KOH/CeO_2的制备
        3.2.4 氧化铈固体碱KOH/CeO_2的表征
        3.2.5 原位酯交换反应
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 催化剂制备条件的优化
        3.3.2 氧化铈固体碱KOH/CeO_2催化剂的表征
        3.3.3 原位酯交换体系反应条件的优化
    3.4 小结
第四章 介孔碳基固体碱催化制备生物柴油
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 介孔碳基固体碱的制备
        4.2.4 材料的表征
        4.2.5 原位酯交换反应
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂制备条件的优化
        4.3.2 介孔碳基固体碱KOH/MC-Fe_3O_4催化剂的表征
        4.3.3 酯交换体系反应条件的优化
    4.4 小结
第五章 介孔氧化锆基固体碱催化制备生物柴油
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 催化剂K/ZrO_2- Fe_3O_4的制备
        5.2.4 材料的表征
        5.2.5 原位酯交换反应
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 催化剂制备条件的优化
        5.3.2 固体碱K/ ZrO_2- Fe_3O_4催化剂的表征
        5.3.3 酯交换体系反应条件的优化
    5.4 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足之处及展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果
学位论文评阅及答辩情况表


【参考文献】：
期刊论文
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[3]KOH/铝柱撑膨润土催化麻疯树油酯交换反应制备生物柴油[J]. 蒋文艳,魏光涛,张琳叶,李仲民,李志业.  中国油脂. 2018(03)
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硕士论文
[1]固体碱催化酯交换反应合成生物柴油研究[D]. 夏铭.南京林业大学 2007



本文编号：3632497