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脂肪酸甲酯是一种化学结构稳定,无腐蚀性,气味温和的淡黄色澄清液体,具有良好的渗透、乳化、增溶等性能,被广泛应用于食品、化工、医药等行业,也可作为一种绿色替代性的生物质燃油。脂肪酸甲酯可采用植物油脂、动物油脂、餐饮废油等为原料,与低级醇发生酯化或酯交换反应制备而得。但是,传统制备法通常以无机酸碱作为催化剂,不符合绿色食品加工和绿色化工过程的要求,因此开发脂肪酸甲酯的绿色制备工艺具有一定研究意义。本文以油脂的水解产物油酸或油脂本身为原料,以合成的离子液体替代硫酸为催化剂,并引入超声波-微波联合辅助技术,研发脂肪酸甲酯绿色、高效的酯化或酯交换法制备工艺过程。主要研究内容与结果如下:1、以浓硫酸为催化剂,油酸与甲醇酯化反应制备脂肪酸甲酯。考察反应温度、反应时间、醇油摩尔比、催化剂用量对油酸转化率的影响,并通过响应面分析法优化制备工艺。结果表明:反应温度、反应时间、醇油摩尔比间的相互作用对油酸转化率影响较大,最佳工艺条件为:反应时间3.5h、反应温度65℃、催化剂4%、醇油摩尔比9:1,此时油酸转化率97.5%。2、以1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体为催化剂,油酸与甲醇经酯化反应制备油酸甲酯。考察了反应时间、反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量对油酸转化率的影响,并对制备工艺进行了响应面优化。结果表明:各因素对转化率的影响与硫酸为催化剂的制备工艺基本一致;该离子液体绿色环保,且催化活性优越,基本与硫酸的催化活性接近,且重复使用4次后,转化率仍达90%以上;优化工艺条件为反应时间3.5 h、反应温度60℃、醇油摩尔比9:1、催化剂用量10%,此时油酸转化率为98.3%。3、合成1-磺酸丙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐、1--磺酸丁基-3-甲基眯唑硫酸氢盐、1-甲基咪唑硫酸氢盐、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐四种离子液体,作为甲酯化反应的催化剂,在超声波-微波辅助下油酸与甲醇制备脂肪酸甲酯。考察了离子液体在超声波-微波联合辅助下的催化性能,并在单因素实验基础上,优化了制备工艺。结果表明:1--磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐催化性能优越;超声波-微波的引入,显著缩短了反应时间,降低了成本,提高了效益;优化工艺条件为微波反应功率118W,反应时间17 min,醇油摩尔比22:1,催化剂用量11%,此条件下油酸转化率为97.32%。4、合成[Bslm(CH2CH2O)nCH3][HSO4]等三种不同分子量的单甲醚类温控离子液体,采用FT-IR、NMR、TG-DTA等表征手段对合成的离子液体进行了表征。探索了离子液体的温控特性及甲酯化催化性能。结果表明:合成的离子液体能与甲苯—环已烷形成温控体系;在温控体系中,离子液体催化活性较好,与硫酸接近。