季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油.pdf

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1、石油学报(石油加工)2014年1O月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第30卷第5期文章编号：1001—8719(2014)05—0804—06季胺碱改性蒙脱土催化酯交换制备生物柴油梁金花，缪青松，杨寿海，杨晓瑞，朱建良(南京工业大学生物与制药工程学院，江苏南京211816)摘要：采用离子交换法，以4种不同碳链长度的季铵盐对钠基蒙脱土进行插层改性，并采用FT—IR、XRD对改性蒙脱土进行表征；考察了其在大豆油与甲醇酯交换合成生物柴油反应中的催化性能。结果表明，4种季胺

2、盐改性蒙脱土催化剂中，四甲基溴化铵改性蒙脱土对大豆油与甲醇酯交换反应的催化活性最高。以此改性蒙脱土为催化剂，在催化剂质量分数(以大豆油质量计)1．5、醇／油质量比12、反应温度65℃、反应时间5h条件下，大豆油与甲醇酯交换反应生物柴油产率达到91．2。该催化剂重复使用7次后活性并无明显下降，表明有机改性蒙脱土是一种潜在的制备生物柴油的有机一无机复合催化材料。关键词：生物柴油；酯交换反应；蒙脱土；季铵盐中图分类号：TQ517．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8719．2014．05．007Pre

3、parationofBiodieselWithTransesterificationOverMontmorilloniteModifiedbyAlkaliTetramethylammoniumLIANGJinhua，MIAOQingsong，YANGShouhai，YANGXiaorui，ZHUJianliang(SchoolofBiologicalandPharmaceuticalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing211816，China)Abstract：A

4、variuosmontmorillonitecatalystsintercalatedbyfourquaternaryammoniumsaltswithdifferntcarbonchainlenghthswerepreparedviaionexchangemethod，andwerecharacterizedbyFT—IRandXRD．Thecatalyticperformancesofthemodifiedmontmorillonitecatalystsintheinteresterificationofsoybeano

5、ilwithmethanoltoproducebiodieselwereinvestigated．Theresultsindicatedthatthemontmorillonitemodifiedbythetetramethylammoniumbromidepossessedthehighestcatalyticactivityamongthefourmodifiedmontmorillonitecatalysts．Theyieldofbiodieselcouldreach91．29／6at65℃ofreactiontemp

6、eraturein5hunderthemassratioofmethanoltooil12andthatofcatalysttooil1．5．Thecatalyticperformanceoftheoptimumcatalystcouldremainafterusing7times．Itwasdemonstratedthattheorganicmontmorillonitecatalystwasapotentiallyorganic—inorganiccompoundcatalyticmaterialsforproducti

7、onofbiodiese1．Keywords：biodiesel；transesterification；montmorillonite；quaternaryammoniumsalt生物柴油是利用各种动植物油、餐饮垃圾油等工业上最常用的碱催化剂是KOH和为原料，以其主要成分甘油三酸酯与甲醇等醇类物NaoH_3]。这类催化剂的缺点是产品后处理工艺复质发生酯交换反应而得的脂肪酸甲酯。目前，碱催杂、易产生大量含碱含油工业废水[5]。Liang等[6化酯交换法合成生物柴油反应一般可在室温下进行，以咪唑类碱性双核功能化离子液体为催化剂

8、，以棉不腐蚀设备，在工业生产中得到了广泛的应用口]。籽油和甲醇为原料进行酯交换反应，取得了较好的适宜、高效的碱催化剂是该反应的关键。效果，但离子液体价格较昂贵。相对于均相碱催化收稿日期：2013-09—12基金项目：江苏省博士后科研计划项目(1001016C)基金资助通讯联系人：梁金花，女