SBA_15_pr_TBD多相碱催化剂的制备及其催化大豆油酯交换的研究.pdf

河南工业大学学报自然科学版
第 33 卷第 2 期( ) ,
2012 年 4 月 Journal of Henan University of Technology( Natural Science Edition)
文章编号:1673-2383( 2012) 02-0029-06
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网络出版时间:2012- 04- 27 01:59:37 PM
SBA- 15- pr- TBD 多相碱催化剂的制备及其
催化大豆油酯交换的研究
范明亮,谢文磊*
( 河南工业大学化学化工学院,河南郑州 450001)
摘要:以介孔分子筛 SBA-15 为载体,将 1,5,7-三氮杂二环[]癸-5-烯( TBD) 通过化学键固
载到 SBA-15 的表面上,制备新型固体碱 SBA-15-pr-TBD 催化剂. 采用 XRD、SEM、TG-DTA、IR、
Hammett 滴定分析等方法对催化剂进行了表征. 研究了该催化剂催化大豆油与甲醇的酯交换反
应活性,在醇油物质的量比 12∶1、催化剂用量 5%、反应时间 6 h、甲醇回流温度下,大豆油脂的转
化率可达到 95%以上. 重复利用试验结果表明该催化剂具有较好的催化稳定性.
关键词:酯交换;介孔分子筛;固体碱催化剂;生物柴油
中图分类号: 文献标志码:B
0 引言物甘油纯度高,无需多次水洗,避免了大量废液的
排放,也有效减少了环境污染[6].
随着石油资源的日趋枯竭和化石能源造成严
油脂与甲醇的酯交换反应为可逆反应. 为了增
重的空气污染可再生能源越来越引起人们的关注
, [1]. 加产物的收率,通常需要增加甲醇的用量,使平衡
生物柴油是由动植物油脂与低碳醇通过酯交换反
反应向利于生成脂肪酸甲酯的方向移动,这样就使
应而制成的高级脂肪酸甲酯具有可再生易生物
, 、反应体系的极性大大增加. 在这样的强极性体系
降解无毒含硫量低和废气中有害物质排放量小
、、中,催化剂活性成分可能会被溶出,从而导致催化
等优点工业上一般使用如氢氧化钠氢氧化钾
[2]. 、剂的稳定性出现问题. 多相碱催化剂如果在酯交
或甲醇钠作为均相碱催化剂进行催化酯交换反
换过程中有活性组分溶出,就会使该反应部分在均
应这些均相催化剂的优点是反应速度快但存在
, , 相条件下进行,进而降低多相催化剂的重复使用性,
产品后处理复杂污染环境等缺点近年来国内
、[3]. , 使其失去多相催化剂的优点. Noiroj 等[7] 研究了
外许多学者开展了多相碱催化剂催化油脂与甲醇和两种固体催化剂的催化油
KOH/Al2O3 KOH/NaY
酯交换反应的研究开发了多种固体碱催化剂
, . 脂酯交换活性, 结果表明这两种催化剂能得到 90%
等[4] 报道了催化剂制备生物柴以上的产率但是存在着严重的催化剂溶出而使其丧
Kim Na/NaOH/Al2O3 ,
油其催化剂活性与均相氢氧化钠相当等制
, . Xie [5] 失活性的问题. CaO 也可催化油脂