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Ca-Mg-Al类水滑石催化大豆油甲醇酯交换制备生物柴油

作　者: 丁平亮
导　师: 田志茗
学　校: 齐齐哈尔大学
专　业: 无机化学
关键词: Ca-Mg-Al类水滑石催化酯交换生物柴油
分类号: TE667
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

分别以硝酸钙和草酸钙为不同的钙源，按钙镁铝不同的摩尔比采用过饱和共沉淀法制备了两种Ca-Mg-Al类水滑石（分别用HTLCs1和HTLCs2表示）固体碱催化剂，采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)等分析方法对制备的催化剂进行了表征。实验结果表明：焙烧温度为500℃时，水滑石层柱结构被破坏，形成了复合金属氧化物，但颗粒大小分布均匀；以前躯体硝酸钙和草酸钙制备的类水滑石HTLCs1和HTLCs2，通过扫描电镜(SEM)可以清晰看到水滑石材料的“椭圆形”层状特征结构，具有类似母体的层状结构。并考察了其用于催化大豆油与甲醇的酯交换反应中，实验结果表明，由草酸钙为前驱体制备的Ca-Mg-Al类水滑石表现出更高的催化活性，在温度65℃，醇油的物质的量比为12︰1，催化剂用量为大豆油质量的4％，反应时间为3h的最佳条件下，酯化率可达到84.71％。该催化剂重复利用3次后，仍保持较高活性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-35
  1.1 生物柴油简介  9-17
    1.1.1 生物柴油概念及优势  9
    1.1.2 研发生物柴油的意义  9-12
    1.1.3 国内外研究现状和前景  12-17
  1.2 生物柴油制备方法简介  17-33
    1.2.1 直接混合法  18
    1.2.2 微乳化法  18
    1.2.3 高温热裂解法  18
    1.2.4 酯交换法  18-33
  1.3 生物柴油生产工艺比较  33
  1.4 本课题研究的内容  33-35
2 实验部分  35-46
  2.1 主要试剂与仪器  35-36
  2.2 大豆油性质的测定  36-38
    2.2.1 大豆油水分的测定  36
    2.2.2 大豆油酸值的测定  36-37
    2.2.3 大豆油皂化值的测定  37-38
    2.2.4 大豆油平均分子量的计算  38
  2.3 催化剂的制备与表征  38-39
    2.3.1 催化剂的制备  38
    2.3.2 催化剂的表征  38-39
  2.4 生物柴油的制备  39-41
    2.4.1 生物柴油制备实验流程图  39-40
    2.4.2 实验反应原理  40-41
    2.4.3 实验步骤  41
  2.5 产品分析方法  41-46
    2.5.1 甘油工作曲线  41-42
    2.5.2 生物柴油转化率的计算  42
    2.5.3 生物柴油部分物性分析  42-46
3 结果与讨论  46-60
  3.1 催化剂的表征  46-51
    3.1.1 催化剂的 X 射线衍射图  46-47
    3.1.2 催化剂的红外光谱图  47-48
    3.1.3 催化剂的扫描电镜和能谱图  48-50
    3.1.4 催化剂的透射电镜图  50-51
  3.2 固体碱活性比较  51-52
  3.3 反应条件对生物柴油转酯率的影响  52-59
    3.3.1 催化剂制备条件对甘油三酯转化率的影响  52-54
    3.3.2 固体碱催化酯交换反应的影响因素  54-59
  3.4 催化剂的重复使用性能  59-60
结论  60-61
参考文献  61-66
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  66-67
致谢  67-68

Ca-Mg-Al类水滑石催化大豆油甲醇酯交换制备生物柴油

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