负载型氧化物催化油脂酯交换反应活性的研究

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采用浸渍法分别制备了Li/ZnO、Sr/ZnO和Ba/ZnO三种固体碱催化剂,并用于催化大豆油的甲醇解反应,探讨了反应条件包括醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间以及共溶剂对催化剂活性的影响,考察了催化剂的制备条件包括煅烧温度和负载量等对催化剂活性的影响,研究了催化剂重复使用的催化活性。采用Hammett指示剂一苯甲酸法,以及XPS,IR,XRD和DTA-TG手段对所制备的固体碱进行了表征。实验结果表明,Li/ZnO催化大豆油甲醇解的最合适条件是醇油摩尔比12:1,催化剂用量5wt%,反应时间3h,负载量3mmol/g,煅烧温度873K,大豆油转化率达96.3%; Sr/ZnO催化大豆油甲醇解的最适条件是醇油摩尔比12:1,催化剂用量5wt.%,反应时间4h,负载量2.5mmol/g,煅烧温度873K,大豆油转化率达94.7%;Ba/ZnO催化大豆油甲醇解的最适条件是醇油摩尔比12:1,催化剂用量6wt.%,反应时间1h,负载量2.5mmol/g,煅烧温度873K,大豆油转化率达95.8%;三种催化剂碱强度均为都是H=15.0~18.4,催化剂的碱量与催化剂活性有很好的相关性,金属硝酸盐在ZnO上以单层分散形式存在,固体表面碱性羟基和金属硝酸盐热分解生成的氧化物是使该类型催化剂具有催化油脂酯交换反应活性的重要原因。催化剂重复利用时其活性明显降低,二次负载后其具有和新制备催化剂相当的催化活性。
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