Fe-Ca磁性固体碱催化剂上菜籽油酯交换反应.pdf

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1、第40卷第4期燃料化学学报Vo1．40No．42012年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr．2012文章编号：0253-2409(2012)04-0405-08Fe-Ca磁性固体碱催化剂上菜籽油酯交换反应李梅，吕鹏梅，杨玲梅，罗文，王忠铭，李惠文，袁振宏(1．中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州510640；2．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：采用原位沉淀法合成了双功能磁性固体碱催化剂CaO·^y—Fe：O，，用于催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油

2、。利用XRD、BET、TG-DTA、SEM和VSM对催化剂进行了表征，用ICP—AES对产物脂肪酸甲酯(FAME)中ca、Fe残留量进行了测定。结果表明，Fe和ca两种组分间有较好复合，催化剂显示出较好的磁学性能，饱和磁化率达到45．7emu／g，明显高于文献报道的磁性碱催化剂。在温和的反应条件(常压、64℃、催化剂加入量为油重的2．5％、醇油摩尔比l5、转速750r／min)下，反应2h，重复使用前三次酯交换反应转化率都维持在95％左右。关键词：磁性固体碱催化剂；CaO；FeO3；生物柴油；菜籽油中图分类号：TE626．24文献标识码：AMa

3、gneticFe-CaoxideasasolidbasecatalystfortransesterificationofrapeseedoiltoproducebiodieselLIMei，LuPeng—mei．YANGLing．mei。LU0Wen。WANGZhong．ming．LIHui．wen。YUANZhen．hong(1．KeyLaboratoryofRenewableEnergyandGasHydrate，GuangzhouInstituteofEnergyConversion，CAS，Guangzhou510640，China；2

4、．GraduatefvPofChineseAcademyofSciences，BeOing100049，China)Abstract：Fe—Cabifunctionalmagneticsolidbase(CaO·^y—Fe2O3)waspreparedviain—situcoprecipitationandusedascatalystintransesterificationofrapeseedoiltoproducebiodiese1．ThecatalystwascharacterizedbvXRD．BET，TG—DTA。SEMandVSMa

5、ndtheamountsofCaandFeleachedinfattyacidmethy1esterweremeasuredthroughICP．AES．TheresultsindicatedthatCaandFecomponentsarewellcomposited：theCaO-一Fe203catalystexhibitsgoodmagneticpropertieswithhighsaturationmagnetization(45．7emu／g)，muchhigherthanthatofthosemagneticbasecatalysts

6、reporteduptonow．Underthemildconditionsof64℃．catalystamountof2．5％，methanol／oilmolratioof15，andreactiontimeof2h，theoilconversionsforfirstthreecyclesremainabove95％．Keywords：magneticsolidbasecatalyst；CaO；Fe2O3；biodiesel；rapeseedoil纳米磁性颗粒(MNPs)应用于催化领域具有两易发生副反应，以及固体粉末催化剂不易回收的缺方面优势

7、，一是纳米磁性颗粒提供了高比表面点。陈文伟等等合成了磁性镁铝水滑石用于催积¨J，增加了催化剂的活性位点数，提高催化活性；化乌桕梓油酯交换反应制备生物柴油。赵军英二是具有超顺磁性，在外加磁场下，可以实现催化剂等_5利用浸渍法制备了磁性碱CHCOOH／SiO／方便回收。因此，纳米磁性催化剂被认为是连接均FeO，确定了催化剂制备和酯交换反应的最佳条相催化和非均相催化的桥梁J，可以同时实现均相件。陈英等利用等体积浸渍法制备了CaO／催化剂的高活性和非均相催化剂易于回收的优点。MgO／FeO，并对其催化活性和重复使用性进行了常用磁性颗粒有尖晶石结构铁氧化

8、物^y—FeO和测定。文献中报道的磁性催化剂的磁性都较弱，饱Fe304[。和磁化率大多不到1emu／g’。已有研究者。将碱性组分与磁性颗粒复合或CaO