钙基废弃物衍生固体碱催化制备脂肪酸甲酯.pdf

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1、分类号TE645学号151040206密级全日制学术型硕士学位论文题目钙基废弃物衍生固体碱催化制备脂肪酸甲酯作者姓名沈博导师姓名、职称汤颖教授学科(专业)名称应用化学提交论文日期2018年6月14日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它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做了明确的说

2、明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________

3、日期：__________2目录论文题目：钙基废弃物衍生固体碱催化制备脂肪酸甲酯专业：应用化学硕士生：沈博(签名)导师：汤颖(签名)摘要本文先以三种不同种类的钙基废弃物（鸡蛋壳、蛤壳和蟹壳）为原料，制备低成本、高效的固体碱催化剂，催化甲醇和菜籽油酯交换制备脂肪酸甲酯。研究了催化剂的制备条件和反应条件对脂肪酸甲酯产率的影响。通过对催化剂表征（XRD、N2吸脱附、CO2-TPD和SEM），分析影响催化剂催化活性的因素。以废鸡蛋壳为钙源制备的固体碱催化剂，其制备的最佳条件为：0.005mol/L的盐酸预处理2h，800℃下焙烧

4、6h。催化甲醇和菜籽油酯交换制备脂肪酸甲酯的最佳反应条件为：反应温度65℃，油/醇摩尔比为1:10，催化剂加量为3%，反应4h脂肪酸甲酯的产率可达98.27%。以废蛤壳为钙源制备的固体碱催化剂，其制备的最佳条件为：900℃下焙烧6h。催化甲醇和菜籽油酯交换制备脂肪酸甲酯的最佳反应条件为：反应温度为65℃，油/醇摩尔比为1:6，催化剂加量为5%，反应4h脂肪酸甲酯的产率可达92.47%。以废蟹壳为钙源制备的固体碱催化剂，其制备的最佳条件为：800℃下焙烧6h。催化甲醇和菜籽油酯交换制备脂肪酸甲酯的最佳反应条件为：反应温度6

5、5℃，油/醇摩尔比1:8、催化剂用量为5%，反应1.5h脂肪酸甲酯的产率可达93.82%。三类催化剂的N2吸脱附和CO2-TPD等表征结果表明：焙烧温度是影响催化剂催化活性的主要因素，对催化剂的碱性、比表面积、孔径和孔体积有很大的影响。SEM结果表明：与市售氧化钙相比，由这三种钙基废弃物制备的催化剂的表面形貌与普通氧化钙有着比较大的差异，从而对催化剂的活性造成影响。三类催化剂的活性顺序为：鸡蛋壳＞蟹壳＞蛤壳，此类催化剂的催化活性取决于焙烧后催化剂的碱性、比表面积以及孔体积。与市售氧化钙催化剂相比，生物质衍生氧化钙固体碱具

6、有更高的催化活性。采用共沉淀法和浸渍法制备了水滑石衍生固体碱催化剂，其最佳制备条件为：镁铝摩尔比为2:1，K2CO3负载量为20%，450℃下焙烧4h。催化甲醇和菜籽油酯交换制备脂肪酸甲酯的最佳反应条件为：反应温度65℃，油/醇摩尔比1:12、催化剂用量为4%，反应30min脂肪酸甲酯的产率可达99.74%。表征结果表明，镁铝摩尔比、K2CO3负载量以及焙烧温度都对会对催化剂的碱性产生影响。其中K2CO3负载量对催化剂碱性的影响最为显著。关键词：钙基废弃物固体碱酯交换脂肪酸甲酯论文类型：基础研究II英文摘要Subject

7、：StudyonSolidBasicCatalystsDerivedfromCa-basedWastesforFattyAcidMethylEsterProductionSpeciality：AppliedChemistryName：BoShen(signature)Instructor：YingTang(signature)ABSTRACTInthisstudy,threedifferentkindsofcalcium-basedwastes(eggshell,clamshellandcrabshell)wasused

8、asrawmaterialstopreparelow-cost,high-efficiencysolidbasecatalystsforthetransesterificationofmethanolandrapeseedoiltoproducefattyacidmethylesters.Theinfluenceof