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本文探讨了一类新型固体酸催化剂的制备及其在生物柴油生产中的应用。
将D-葡萄糖、蔗糖、纤维素和淀粉等一系列碳水化合物在高温下不完全炭化，然后加入浓硫酸磺化，制备含磺酸基(-HSO<,3>)的固体酸催化剂。研究表明，原料种类、炭化、磺化温度及时间对催化剂的活性有着显著影响。适宜的炭化温度和时间分别为400 ℃和15 h，适宜的磺化温度和时间分别为150℃和15 h；在上述最优制备条件下，分别以淀粉、纤维素、蔗糖和D.葡萄糖为原料所制备的糖催化剂SC-01、SC-02、SC-03、SC-04均能高效地催化油酸与甲醇的酯化反应，催化活性远远高于其它固体酸催化剂铌酸(Niobic acid)、离子交换树脂(Amberlyst-15)和固体超强酸(SO<,4><2->/ZrO<,2>)，而四种糖催化剂中，尤以糖催化剂SC-01最佳。
采用SEM(扫描电子显微镜)、XRD(X射线衍射)、FT-IR(傅里叶转换红外光谱)、XPS(X射线光电子能谱)、EA(元素分析)、BET(比表面分析)、UV-Vis DRS(紫外-可见漫反射光谱)和TGA(热稳定性分析)对所制备的糖催化剂进行表征。结果表明，所制备糖催化剂颗粒达到微米级，均呈无定型结构；含有磺酸基(-HSO<,3>)，并且硫元素在糖催化剂中仅以磺酸基形式存在；在所制备的糖催化剂中，SC-01、SC-02、SC-03、SC-04的元素组成分别为CH<,0.85>O<,0.23>S<,0.03>、CH<,1.01>O<,0.29>S<,0.03>、CH<,1.06>O<,0.30>S<,0.03>、CH<,1.14>O<,0.39>S<,0.03>；比表面积分别为7.24 m<2>/g、5.72 m<2>/g、5.01 m<2>/g、4.13m<2>/g；以淀粉为原料制备的糖催化剂SC-01的磺酸基含量最高，比表面积最大，这与其催化活性最高相一致；此外，糖催化剂SC-01的pKa值为-11
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