探究离子液体碱催化体系催化大豆油酯交换制备生物柴油的研究

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1、天津大学硕士学位论文离子液体/碱催化体系催化大豆油酯交换制备生物柴油的研究姓名：王娟申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：韩金玉20070601摘要本文以食用大豆油、甲醇为原料，甲醇钠(NaOMe)为催化剂，研究离子液体中碱催化大豆油酯交换制备生物柴油的工艺，考察了季鳞、咪唑两类离子液体作为溶剂对生物柴油制备中脂肪酸甲酯的得率以及催化剂回收的影响。以[(C6H13)3P(C14H29)】[N(CN)2]／NaOMe(【thtd-Ph]fN(CN)2]／NaOMe)作为反应的催化体系，通过正交实验对反应条件进行优化，得到了最佳反应条件：室温下采用醇油比为3

2、0：l，催化剂用量为20m01％，反应时间为45min。在此反应条件下，脂肪酸甲酯得率为97．8％，催化体系可以重复利用6次，甲酯得率没有明显下降。在上述最佳反应条件下，分别对[thtd．Ph]CI和[thtd．Ph][N(Tf)2】两种季鳞类离子液体以及[Bmim]BF4、[Bmim]PF6和[Bmim]OH三种咪唑类离子液体与NaOMe构成的催化体系催化大豆油酯交换反应进行了实验，并比较其催化效果及重复使用性。研究结果表明，在三种季鳞类离子液体中，[thtd-Ph][N(CN)2]／NaOMe构成的催化体系催化效果最好，脂肪酸甲酯得率达到97．8％，催化

3、体系重复利用性最好，可多达6次。在三种咪唑类离子液体中，[Bmim]OH／NaOMe构成的催化体系催化效果最好，脂肪酸甲酯得率达到97．2％，但催化体系的重复利用性不好。季鳞类离子液体构成的催化体系比咪唑类离子液体构成的催化效果好，不仅产物得率高，而且催化体系重复利用性好。为了简化催化体系，对新型碱性离子液体[Bmim]OH直接催化制备生物柴油进行了探索。结果表明，这种碱性离子液体对大豆油酯交换反应无催化作用。关键词：生物柴油，大豆油，碱催化，季鳞类离子液体，咪唑类离子液体ABSTRACTThispaperfocusedonthesynthesisproce

4、ssofbiodiesel，whichwascatalyzedbyalkaliimmobilizedinionicliquids．Soybeanoilandmethanolwerecatalyzedbysodiummethoxide(NaOMe)inphosphoniumbasedandimidazoliumbasedionicliquidstopreparebiodiesel．Theinfluencefactorssuchasthetypesofionicliquidsontheyieldsoffattyacidmethylestersandthereus

5、abilityofthecatalystsystemwerediscussed．【thtd-Ph][N(CN)2]／NaOMewaschose蕊thereactioncatalystsystemtoinvestigatethereactionconditionbytheorthogonaldesignofexperiment．Theoptimumreactionconditionwasdemrminedasfollowed：atroomtemperature，theMeOH：SBOratiowas30：1；theloadofNaOMewas20m01％；re

6、actiontimewas45min．Withthisreactioncondition，thefattyacidmethylestersyieldofmorethan97．8％wasgained．Mostimportantly,thecatalystsystemcanberecycledandreusedforsixl'unswithoutanysignificantlossofcatalyticactivity．Underthisoptimumreactioncondition，【thtd—Ph]CI／NaOMe，[thtd—Ph][N(Tf)2]／Na

7、OMe，[Bmim]BF4／NaOMe，[Bmim]PFdNaOMe，[Bmim]OH／NaOMewerealsoappliedasthereactioncatalystsystems．Andthenfromthepointofefficiencyandreusability,thesecatalyticsystemswerecontrasted．Fromtheresults，itWasnotedthatinthesethreephosphoniumbasedionicliquids，theyieldoffattyacidmethylestersWashig

8、hest(97．8％)with[thtd—Ph]tN