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随着温室效应和能源紧缺等问题的提出,生物柴油作为一种替代石化柴油的可再生能源,应用前景十分广泛。生物柴油就是能够利用动植物的油脂作为原料,经过反应改性转变成为可以供内燃机等机械使用的一种燃料。生物柴油生物降解容易,没有毒性,对环境危害较小,还可以从再生资源中获得。它既可以作为石化燃料的替代品直接燃烧,又可以作为柴油清洁燃烧所用的添加剂。本实验对纳米固体酸催化大豆油制备生物柴油进行了大量研究。得到以下几点结论:
1利用正交试验法研究TiO2/SO42-催化大豆油制备生物柴油的最优条件,得出最优催化剂反应条件为:反应初始甲醇与大豆油的摩尔比为40:1,催化剂2%(质量),反应温度200℃,反应时间10h。
2采用均匀沉淀法合成了Fe、Si、Al和Zr等氧化物元素掺杂的TiO2/SO42-的固体酸(TiO2-MxOy),采用XRD、FT-IR、NH3-TPD以及H2-TPR等分析方法对催化剂进行表征。以大豆油和甲醇的酯交换反应为活性评价反应,比较了各催化剂的催化活性。相比未掺杂第二元素的催化剂,各掺杂元素的添加使得催化剂活性都有不同程度的提高。
最后,通过GC-MS法分析了所制备的生物柴油的主要成分,用气相色谱分析了生物柴油的产率。