【摘 要】
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工业化的发展和现代文明对能源的需求增加,导致了化石燃料的枯竭。由于化石燃料资源不断减少、不可再生以及燃烧造成的环境污染问题,有必要寻找替代能源来满足不断增长的能源需求。生物柴油具有与传统柴油相似的性能和特点,是一种绿色、可再生、可生物降解的能源,与石化柴油相比,其CO2和SO2排放量相对较低,只需稍作改动,易于在发动机上使用,是未来最理想的替代能源之一。（1）本研究以废烹饪油为原料,测试和分析了废
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工业化的发展和现代文明对能源的需求增加,导致了化石燃料的枯竭。由于化石燃料资源不断减少、不可再生以及燃烧造成的环境污染问题,有必要寻找替代能源来满足不断增长的能源需求。生物柴油具有与传统柴油相似的性能和特点,是一种绿色、可再生、可生物降解的能源,与石化柴油相比,其CO2和SO2排放量相对较低,只需稍作改动,易于在发动机上使用,是未来最理想的替代能源之一。（1）本研究以废烹饪油为原料,测试和分析了废烹饪油的理化性质包括酸值,皂化值和平均分子量。同时采用气相色谱得到了废烹饪油中的各种脂肪酸组成。（2）采用溶胶-凝胶法和沉淀法成功制备了La3+/Zn O-Ti O2酯化和Cu O/Zn O酯交换光催化剂。酯化催化剂表征结果表明:La的掺杂增加了Zn O-Ti O2的可见光吸收范围,有利于酯化反应的进行。酯交换催化剂表征结果表明:成功制备了结晶度良好的Cu O/Zn O纳米光催化剂,确保反应物与活性中心的充分接触促进酯交换反应进行。（3）正交试验得到了两步法的最佳工艺条件。在35oC下,乙醇/废烹饪油摩尔比:12:1,催化剂用量:4wt%,UV照射时间和反应时间:3 h,FFA酯化率为96.14%。经过5次重复实验,FFA的转化率超过87%,表明该催化剂活性较稳定。动力学表明La3+/Zn O-Ti O2光催化剂催化WCO酯化所需的能量较少,可以在温和条件下进行。酯交换最佳反应条件:催化剂用量:5wt%,乙醇/废烹饪油摩尔比:9:1,在65oC下反应2 h,生物柴油产率达到94.53%。在第六次循环实验中,生物柴油收率继续保持80%以上。此外,提出了酯化和酯交换反应机理和动力学方程。（4）通过分析废烹饪油生物柴油的理化性质,并将结果与GB 25199-2017和ASTM D6751的标准数据库进行比较,证实了本论文制备的生物柴油闪点高,冷滤点低,含水量少,酸值低,安全性高,低温流动性好和对发动机的腐蚀性低。结果表明,废烹饪油生产的生物柴油性能符合GB 25199-2017和ASTM D6751标准。总之,所制备的生物柴油具有良好的燃烧性能和潜在的应用前景。
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