胍基化壳聚糖非织造布基复合膜制备及其催化性能研究

《胍基化壳聚糖非织造布基复合膜制备及其催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得云洼工业太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：砰行萝签字日期．圳砗多月M学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丢津王业太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢洼王业太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

2、编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：哥汗薹导师签名：签字日期：训7年；月／p日签字日期：飞砂7年妇，2日万方数据学位论文的主要创新点删一一、基于胍基的强碱性特性，以胍基化试剂三氧化硫脲化学接枝壳聚糖制备出胍基化壳聚糖(GCS—S03H)，并对其碱化成膜。碱性胍基化壳聚糖(GCS—OH)催化膜作为一种强碱性非均相催化剂，用于生物柴油的绿色化和高效化制备。二、以GCS—OH膜为催化剂，大豆油和甲醇为原料，研究了间歇式催化酯交换反应制备生物柴油的绿色工艺，探索了催化膜微结

3、构与催化性能之间的作用规律，并探索了反应体系酯交换反应动力学，建立了动力学模型。三、以GCS—OH为复合膜材料，以非织造布(NWF)为支撑材料，采用蒸发溶剂法制备出GCS．OH／NWF复合催化膜并构建了膜反应器，实现在贯流(Flow．through)工艺模式下连续催化制各生物柴油。万方数据摘要生物柴油由于环境友好性和可再生性成为各国在可再生能源领域的研究重点。传统的强酸、碱均相催化法制备生物柴油会导致分离工艺复杂，设备腐蚀严重，产生大量的废酸和废碱，造成严重的环境污染。有机高分子材料具有易于功能化改性的特点，为发展绿色的高性能膜催化剂制备生物柴油提供了重要

4、手段。本文通过胍基化试剂三氧化硫脲改性壳聚糖制备了胍基化壳聚糖(GCs．S03H)膜材料，并以碱性胍基化壳聚糖(GCS．OH)催化膜为非均相催化剂，催化大豆油和甲醇体系酯交换反应与绿色集成工艺制备生物柴油。研究结果如下：(1)采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TG)等表征手段研究了GCS．OH催化膜的结构与性能。研究结果表明，当反应温度为60。C，反应时间为55min，壳聚糖(CS)／三氧化硫脲(AIMSOA)投料摩尔比为1：2．5时，GCS．S03H的胍基取代度可达40％，且制备的复合膜催化膜具有较高的碱强度及热稳定性。(2)在间歇酯交换反应

5、中，通过单因素考察确定的最佳工艺参数如下：催化膜用量为20吼．％、醇油质量比为2．5：1、反应温度60"C、反应时间6h。在此条件下所制备生物柴油的转化率最高可达98．8‰且5次循环反应后表现出优异的重复使用性能。(3)建立了GCS—OH催化膜催化酯交换反应动力学模型，为催化膜制备生物柴油提供了理论依据。动力学研究表明，反应级数为伍=1在本实验条件范围之内建立的动力学方程能较好的描述该反应过程，反应活化能为Ea_76．95kJ／mol，指前因子A=7．94x109mill"1。(4)以GCS．OH为复合膜材料，以非织造布(NWF)为支撑材料，采用溶剂蒸发法

6、制备出GCS．OH／NWF复合膜并构建了膜反应器，实现在贯流(Flow-through)工艺模式下连续催化制备生物柴油。研究表明，在反应条件为：反应温度60℃，醇油质量比1．5：1，单层膜厚度2．32min，膜孔体积11．087em3时，复合膜连续催化酯交换油脂转化率可达95．0％。关键词：生物柴油；酯交换反应；复合催化膜；非均相碱催化剂；胍基化壳聚糖万方数据ABSTRACTBiodieseliSanattractivesubstituteforpetro‘dieselruelbecauseitiSrenewableandbiodegradable．whi

7、chbecomesoneofthehottopic．111emostpracticaltechniqueforbiodieselproductionisthetransesterificationinthepresenceofhomogeneouscatalysts，suchasliquidstrongacidsorliquidstrongbases．However,thereareobviousdisadvantages，namelysevereequipmentcorrosion，difficultseparationofproduct，andenvi

8、ronmentalproblemofwastewaterdisch