收藏本站
《华中农业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

酸功能化离子液体的合成及其在合成生物柴油方面的研究

刘俊超  
【摘要】: 生物柴油作为生物质能源的一种,由于其来源的稳定性及环境友好性,受到国内外学者的青睐。酯交换法制备生物柴油是目前研究应用最广泛的,但是传统碱催化酯交换反应存在催化剂难回收、易皂化等缺陷;传统酸存在催化剂难回收、腐蚀设备、反应慢、废水多等问题;固体碱催化剂稳定性差,易失活;而固体酸催化活性相对低。因此,研究人员一直致力于寻找一种活性高、反应温和、无污染、易回收的酯交换催化剂。 室温离子液体作为一种新型催化剂,因与常见的酯交换催化剂相比,具有许多独特的物理化学性质,如结构可设计、酸碱可调、耐高温、易回收等而被应用于催化酯交换反应制备生物柴油。但是目前,Lewis酸功能化离子液体多不能在空气和水中保持稳定和活性,而Brφnsted酸功能化离子液体应用于酯交换法制备生物柴油的研究又较少。 因此,本文以咪唑、吡啶为原料合成了一系列酸功能化离子液体,并将它们作为催化剂应用于酯交换法制备生物柴油。 本论文的主要内容概括如下: 1.酸功能化离子液体的合成及表征合成了十二种酸功能化离子液体:[HSO3PMIM][CH3SO3]、[HSO3BMIM][CH3SO3]、[HSO3PMIM][CF3SO3]、[HSO3BMIM][CF3SO3]、[HSO3PMIM][CClSO3]、[HSO3BMI M][CClSO3]、[HSO3PPy][CH3SO3]、[HSO3BPy][CH3SO3]、[HSO3PPy][CF3SO3]、[HSO3BPy][CF3SO3]、[HSO3PPy][ClSO3][HSO3BPy][ClSO3]。并对离子液体进行了表征和性质分析。 2.酸功能化咪唑类离子液体催化制备生物柴油的研究 六种酸功能化咪唑类离子液体中[HSO3PMIM][CH3SO3]对催化菜籽油酯交换制备生物柴油显示出高活性。以[HSO3PMIM][CH3SO3]作为催化剂,正交设计实验优化催化菜籽油酯交换制备生物柴油的最佳工艺条件为:催化剂用量为油用量的15%(wt%),醇油比36:1,反应时间4 h,反应温度120℃。在最佳的反应条件下,生物柴油的转化率可以达到98.3%。与传统的催化剂硫酸相比,[HSO3PMIM][CH3SO3]离子液体催化具有反应时间快、转化率高、离子液体可回收利用等优点,符合绿色化学发展要求,具有广阔的应用前景。 3.酸功能化吡啶类离子液体催化制备生物柴油的研究 六种酸功能化吡啶类离子液体对催化菜籽油制备生物柴油的催化活性顺序为[HSO3PPy][CH3SO3][HSO3BPy][CH3SO3][HSO3PPy][CF3SO3][HSO3BP][CF3SO3] [HSO3BPy][ClSO3][HSO3PPy][ClSO3],其中,[HSO3PPy][CH3SO3].显示出高催化活性。以[HSO3PPy][CH3SO3]离子液体作为催化剂,单因素实验催化菜籽油制备生物柴油的最佳反应条件为:催化剂用量为油用量的10%(wt%),醇油比24:1,反应时间3 h,反应温度120℃。在最佳的反应条件下,生物柴油的转化率可以达到95.9%。与传统的催化剂硫酸相比,[HSO3PPy][CH3SO3]催化具有转化率高、离子液体可回收利用等优点;与传统碱性催化剂相比,[HSO3PPy][CH3SO3]催化酯交换反应具有良好的抗水性,抗酸性。
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK6

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 吴芹;陈和;韩明汉;王金福;王德峥;金涌;;高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油[J];催化学报;2006年04期
2 韩德奇,徐国英,徐会林,刘惠丽;生物柴油的现状与发展前景[J];国际石油经济;2002年05期
3 ;Synthesis of a novel multi-SO_3H functionalized strong BrФnsted acidic ionic liquid and its catalytic activities for acetalization[J];Chinese Science Bulletin;2009年21期
4 陈喜清;刘晨江;王吉德;李燕萍;;离子液体在生物柴油合成中的应用进展[J];有机化学;2009年01期
5 白海鑫;沈晓真;刘小花;刘圣勇;;Synthesis of porous CaO microsphere and its application in catalyzing transesterification reaction for biodiesel[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2009年S3期
6 王文魁;包宗宏;;氯铝酸离子液体催化大豆油制备生物柴油[J];中国油脂;2007年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何红波;姚日生;江来恩;;生物柴油制备方法研究进展[J];安徽化工;2008年06期
2 蔡新安;;硫酸氢钾和氢氧化钠二步法催化潲水油制备生物柴油[J];安徽农业科学;2009年14期
3 王运强;李莉;王建中;;生物柴油制备技术研究进展[J];安徽农业科学;2010年24期
4 黄艳芹;;离子液体催化大豆油酯交换制备生物柴油的研究[J];安徽农业科学;2010年31期
5 齐东梅;张秋云;肖昕;周开志;马培华;;固体碱催化剂CaO-人造沸石催化制备生物柴油的研究[J];安徽农业科学;2011年03期
6 胡小梅;张必弦;高云飞;曲迎近;;环保离子液体在农业资源中的应用进展[J];北方园艺;2011年16期
7 Shiro Saka;;Recent progress in supercritical fluid science for biofuel production from woody biomass[J];Forestry Studies in China;2006年03期
8 苏敏光;于少明;吴克;俞志敏;金杰;;生物柴油制备方法及其质量标准现状[J];包装与食品机械;2008年03期
9 王建勋;陈洸艟;陈锦章;;K_2SiO_3/C颗粒催化大豆油酯交换制备生物柴油(英文)[J];催化学报;2011年10期
10 胡小梅;;六种离子液体的合成研究[J];东北农业大学学报;2011年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 童牧;周志刚;;新一代生物柴油原料——微藻[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
2 刘玉升;;腐食性昆虫转化非粮生物质资源生产生物柴油新型原料的可行性研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
3 余灯华;;生物柴油合成催化剂及工艺的研究进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
4 张亮;刘文勇;韩志波;郭金涛;;超临界甲醇法制备生物柴油技术的研究进展[A];第三届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2006年
5 甘雨;刘霞;;酯交换法制备生物柴油的研究进展[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
6 余灯华;;合成生物柴油的环境友好催化技术[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
7 王连鸳;宋来武;汤志勇;杨基础;;水滑石在超临界制备生物柴油中的应用[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
8 孙广东;李瑞娇;翟龙霞;吴谋成;;类水滑石催化菜籽油制备生物柴油的研究[A];第四届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2007年
9 王连鸳;杨基础;;超临界甲醇酯交换制备生物柴油的反应机理研究[A];第五届全国工业催化技术与应用年会论文集(下册)[C];2008年
10 卢碧林;;低碳新能源微藻生物柴油现状与创新[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高登征;固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];山东科技大学;2010年
2 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年
3 祖艳红;固体酸碱催化剂的制备及在酯交换法制备生物柴油反应中的应用[D];吉林大学;2011年
4 李凯欣;Br(?)nsted酸离子液体存在下的转酯化反应研究[D];华南理工大学;2011年
5 傅杰;高温液态水中的脱羧反应[D];浙江大学;2010年
6 曹映玉;MCM-41基新型酸催化剂的合成、表征及催化性能研究[D];天津大学;2010年
7 李法社;小桐子生物柴油的超临界两步法制备及其抗氧化耐低温性的研究[D];昆明理工大学;2011年
8 杜映达;五味子的综合利用研究[D];吉林大学;2012年
9 陈文伟;乌桕梓油制备生物柴油的研究[D];南昌大学;2006年
10 王小行;新型全细胞催化剂在麻疯树生物柴油中的应用[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张苗娟;生物柴油合成新工艺研究[D];郑州大学;2010年
2 王涛;固体酸碱催化剂催化油脂酯交换反应活性的研究[D];河南工业大学;2010年
3 万辉;麻疯籽制备生物柴油及提取蛋白质的技术研究[D];武汉工业学院;2010年
4 李法社;小桐子生物柴油制备的试验研究[D];昆明理工大学;2008年
5 韩磊;碱性离子液体催化菜籽油制备生物柴油的试验研究[D];昆明理工大学;2010年
6 蔡樱英;生物柴油的制备及其台架验证实验研究[D];昆明理工大学;2009年
7 李明;离子液体催化脂肪酸酯化反应的研究[D];昆明理工大学;2010年
8 徐娟;高酸值植物油制备生物柴油的试验研究[D];昆明理工大学;2009年
9 王督;生物柴油固体催化剂的制备及其应用研究[D];昆明理工大学;2010年
10 李一哲;亚临界水—超临界甲醇两步法制备生物柴油试验研究[D];昆明理工大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴芹;陈和;韩明汉;王金福;王德峥;金涌;;高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油[J];催化学报;2006年04期
2 张磊;于世涛;刘福胜;解从霞;;离子液体催化大豆油制备生物柴油[J];工业催化;2007年07期
3 里伟;杜伟;李永红;刘德华;赵宗保;;生物酶法转化酵母油脂合成生物柴油[J];过程工程学报;2007年01期
4 易伍浪;韩明汉;吴芹;金涌;;BrФnsted酸离子液体催化废油脂制备生物柴油[J];过程工程学报;2007年06期
5 张普玉,娄帅,金邻豫,李文斌;离子液体应用研究进展[J];精细化工;2005年05期
6 吴玉秀,李永丹,张全忠,梁斌;用于菜籽油酯交换过程的Mg-Al复合氧化物催化剂[J];石油化工;2003年09期
7 孟鑫,辛忠;KF/CaO催化剂催化大豆油酯交换反应制备生物柴油[J];石油化工;2005年03期
8 吴芹;陈和;韩明汉;王金福;金涌;;B酸离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油[J];石油化工;2006年06期
9 郑云法;杜杏芬;杨明华;包伟良;;室温离子液体中CuBr-脯氨酸催化的硫醇、硫酚与卤代芳烃的偶联反应[J];有机化学;2006年08期
10 忻耀年,B.Sondermann,B.Emersleben;生物柴油的生产和应用[J];中国油脂;2001年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王博;王培;;海外传真[J];商用汽车新闻;2008年17期
2 Frank;;环球竞赛号机动船创最新环游地球纪录[J];交通世界(运输.车辆);2008年08期
3 和风;;贵阳投资建成年产万吨生物柴油生产线[J];可再生能源;2009年05期
4 周良虹;陈锡明;;国国国内外外可可可再再再生生生能能能源源源文文文献献献信信信息息[J];可再生能源;2006年05期
5 ;能源简讯 [J];中外能源;2007年03期
6 ;云南省筹建全国最大生物柴油基地[J];可再生能源;2008年06期
7 潘希;;发展生物柴油新技术:规模要适当 速度应适中[J];资源与人居环境;2010年03期
8 章希;生物柴油的应用前景[J];城市公用事业;2000年03期
9 江清阳,孙平;生物柴油对能源和环境影响的研究[J];江苏大学学报(自然科学版);2002年04期
10 谭天伟,王芳,邓利;生物能源的研究现状及展望[J];现代化工;2003年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邓欣;方真;张帆;曾虹燕;廖凯波;邹大鹏;;纳米镁铝水滑石的制备及应用与生物柴油转化[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
2 邓欣;方真;张帆;曾虹燕;廖凯波;邹大鹏;;纳米镁铝水滑石的制备及应用与生物柴油转化[A];第十二届中国科协年会——非粮生物质能源与高技术产业化研讨会论文集[C];2010年
3 景晓军;李孟良;;掺烧不同比例生物柴油的发动机性能研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
4 孙玉秋;陈波水;方建华;王九;;烯烃-醋酸乙烯酯混合共聚物对生物柴油低温流动性的影响[A];中国石化协会、润滑脂专业委员会一届二次全体成员大会暨全国第十五届润滑脂技术交流会论文集[C];2009年
5 胡志远;孙晓清;谭丕强;楼狄明;;共轨柴油机燃用麻疯树制生物柴油的性能及排放特性[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
6 李率;蔺建民;张永光;;石化行业标准生物柴油氧化安定性测定方法的制定[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
7 张雅洁;刘双喜;景晓军;高俊华;;柴油机燃用不同比例棉籽生物柴油的试验研究[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年
8 余磊;马淑芬;;生物柴油对润滑油使用性能的影响及其评价方法[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年
9 吴江;陈波水;方建华;王九;;生物柴油的润滑性及机理研究[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
10 翟建华;邓一蕾;曹晓妹;;生物质柴油的生产方法及筛选[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘颖;泔脚废油能“变”能源[N];解放日报;2005年
2 记者 江山 实习生 李琳;泔脚“再生”可当汽车“饲料”[N];无锡日报;2005年
3 柳志卿;我贫困地区启动生物柴油项目[N];中国化工报;2006年
4 周洁;我省首个生物柴油厂年内有望投产[N];江苏经济报;2006年
5 支维墉;生物柴油发展难破原料“瓶颈”[N];江苏经济报;2007年
6 本报记者 董映璧;生物柴油:清洁的可再生能源[N];科技日报;2006年
7 赵侠;花椒籽油能转化为生物柴油[N];中国绿色时报;2007年
8 晓玲;华中农大已生产约3吨生物柴油[N];粮油市场报;2006年
9 ;浙江:大量民资涌入生物柴油制造行业[N];粮油市场报;2007年
10 记者 廖兴阳;生物柴油有望“解渴”云南油荒[N];昆明日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李琴;酶法制备生物柴油新工艺及其高值化技术探索[D];华中科技大学;2010年
2 朱磊;生物柴油发动机燃烧控制与排放特性试验研究[D];上海交通大学;2012年
3 崔勇;非粮原料生物柴油及复合添加剂对非道路柴油机应用性能影响[D];江苏大学;2013年
4 吴毅峰;大豆生物柴油在不同环境条件下燃烧与碳烟排放特性的研究[D];华中科技大学;2010年
5 李法社;小桐子生物柴油的超临界两步法制备及其抗氧化耐低温性的研究[D];昆明理工大学;2011年
6 许广举;生物柴油非常规污染物形成机理的理论分析与试验研究[D];江苏大学;2012年
7 王显刚;生物柴油喷雾、燃烧和碳烟生成特性及其对柴油机微粒排放影响的研究[D];西安交通大学;2011年
8 李立琳;乙醇/生物柴油燃烧过程试验研究与理论分析[D];江苏大学;2013年
9 刘军锋;第三代生物柴油的开发研究[D];北京化工大学;2013年
10 郭峰;新型固体酸碱催化剂的制备及其在生物柴油合成中的应用[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛刚;女贞籽油制备生物柴油的研究[D];西北农林科技大学;2010年
2 李娜林高娃;生物柴油合成新工艺研究[D];内蒙古大学;2010年
3 丁荣;固定化脂肪酶催化光皮树油脂合成生物柴油[D];中南大学;2010年
4 胡智杰;固体碱催化制备生物柴油的研究[D];长安大学;2010年
5 冯兵;光皮树籽生物柴油的酶促合成技术研究[D];湖南农业大学;2010年
6 王红娜;气升式反应器两步法生产生物柴油实验研究[D];郑州大学;2010年
7 李瑞贞;竹废料微波辅助裂解制备生物柴油抗氧化剂的研究[D];南昌大学;2010年
8 王友东;固定化重组脂肪酶催化木本植物油脂制备生物柴油研究[D];南京林业大学;2010年
9 申东美;糖基固体酸催化剂制备生物柴油的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 黄继伟;生物柴油静电雾化机理及喷雾特性的研究[D];江苏大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026