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生物柴油是一种环境友好的可再生能源。由于能源短缺与环境污染问题,已经得到了世界各国的普遍关注,尤其在发达国家已经处于商业化。生物柴油是由天然油脂与低碳醇酯交换生产的柴油替代燃油。采用固体酸碱催化剂催化的酯交换反应过程避免了传统均相酸碱催化剂催化酯交换产品的分离困难和废弃催化剂的环境污染问题。研究非均相固体酸碱催化剂、催化的酯化反应过程及酯化产品的理化特性对生物柴油的生产技术进步和应用推广都有重要的意义。故我们做了以下几个方面的工作:以高过饱和共沉淀法合成不同摩尔比的碳酸根型镁铝水滑石均具有层状结构。通过XRD, IR, TG-DTA和SEM手段对其进行表征。XRD分析结果显示:水滑石谱峰较尖锐,说明结晶效果较好。TG-DTA分析结果显示:水滑石有两个吸热峰值:第一吸热峰值在220℃左右,损失重量主要是由水滑石表面吸附水与层间区域结合水失去引起的;第二吸热峰值在402℃左右,损失重量主要是由于脱羟基,同时CO32-以CO2形式逸出所致。SEM电镜扫描显示:水滑石呈现层片状、棒状、针状、蜂窝状等结构。镁铝摩尔比为3:1、煅烧温度500℃、晶化时间12h的镁铝复合氧化物催化剂可使甲酯收率达到90.5%,且可重复使用。将镁铝复合氧化物催化剂用于大豆油与甲醇酯交换反应制备生物柴油进行了研究。得出了生物柴油最佳制备条件:常压、65℃、反应时间4h、催化剂加入量为1.5%、醇油摩尔6:1、搅拌强度600转/分。将所得产品性能进行测定,得出生物柴油产品性能达到德国标准。运用气相色谱法对脂肪酸甲酯进行分析,生物柴油具有较好的线性关系,线性相关系数大于0.9975。通过与脂肪酸甲酯标样保留时间比较,生物柴油产品中脂肪酸甲酯分布情况与标样中是一致的。用内标法定量准确,重现性好。本文还对三元组分体系大豆油甲酯-0#柴油-乙醇(甲醇)和甲酯-汽油-甲醇溶解度进行了研究。结果显示:随着温度的升高,大豆油甲酯-0#柴油-乙醇三元体系互溶区域越来越大,甲酯作为乙醇与柴油体系的促溶剂,效果很好,可以作为实际应用。在0℃以上,甲酯-汽油-乙醇三者可以以任意比例互溶,这对改善汽油燃烧性能有很大帮助。