咪唑类碱性离子液体催化大豆油制备生物柴油-论文.pdf

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1、第4O卷第1O期化工新型材料Vo1．40NO．102012年1O月NEWCHEMICALMATERIALS·115·矿(，。。‘()。。‘<)‘。()‘。’2开发与应用5．o．。．(>．()．<>．。．<>．o．咪唑类碱性离子液体催化大豆油制备生物柴油范明明李斯斯杨雪蒋平平张萍波周财源郑洋孙立伟尤兴林(江南大学食品胶体与生物技术教育部重点实验室，江南大学化学与材料工程学院，无锡214122)摘要合成了3种以咪唑为阴离子的新型强碱性离子液体(VBmim]Im，Chlm，INz2zJim)，并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换制备生物柴油的研究。结果表明：这

2、3种新型强碱性离子液体具有较高的催化活性。选取[Bmim]Im离子液体对反应条件进行了考察，在反应温度60~C，醇(甲醇)油摩尔比6：1，催化剂用量(以大豆油质量分数为基准)3，反应时间3h的工艺条件下，生物柴油的收率可达94．1。[Bmim]Im可重复利用6次且稳定性性能较好，具有良好的重复利用性。关键词咪唑阴离子，离子液体，生物柴油，酯交换反应PreparationofbiodieselfromsoybeanoilcatalyzedbyimidazolidebasicionicliquidsFanMingmingLiSisiYangXueJiang

3、PingpingZhangPingboZhouCaiyuanZhengYangSunLiweiYouXinglin(TheKeyLaboratoryofFoodColloidsandBiotechnology，MinistryofEducation，SchoolofChemicalandMateria1Engineering，JiangnanUniversityWuxi214122)AbstractThreenovelbasicionicliquids([Bmim]Im，Chlm，[N4222]Im)withanimidazolideaniongrou

4、pweresyn—thesized．Theeffectsofthenovelcatalystsoncatalyticpropertiesofbiodieselpreparationwereinvestigated．Theresultsshowedthatthreeionicliquidshadgoodcatalyticactivity．Reactionconditionsof[Bmim]Imionicliquidwerestudiedandshowedthattheyieldofbiodieseloilcanreach94．1underthecondi

5、tionsofreactiontemperature60℃。molarratioofmethanoltooil6：1，catalystdosage3，andreactiontime3h．The[Bmim]Imwerestableandcouldbereusedforsixtime．Keywordsimidazolideanion，ionicliquid，biodiesel，transesterification离子液体是在室温或室温附近温度下呈液态，完全由980／6)，工业纯；溴代正丁烷、甲醇、乙醚、乙酸乙酯等试剂均为阴阳离子组成的离子化合物，又称为低

6、温熔融盐。离子液体分析纯。拥有液体酸的高密度反应活性和固体酸的不挥发性，其结构采用加拿大ABBBOMEM公司的FTIR2000—104型傅立具有可调性，与催化剂和产物易分离，蒸汽压极小，不可燃，毒叶红外光谱仪进行红外光谱扫描；采用瑞士Mettler-Toledo公性小等特性，成为一种新型的清洁绿色溶剂和催化剂，被广泛司TGA／SDTA851型热重分析仪进行热重分析。应用于各种反应的催化反应中。1．2离子液体的合成本研究合成了3种以咪唑为阴离子的新型碱性离子液1_2．1[Bmim]Im的合成体，将其应用于生物柴油的生产制备中，研究其生产工艺的最[Bmim

7、]Im制备方法参考文献[2—4]，取新蒸馏过的N-甲优化条件，并对其结果进行了深入的探讨。基咪唑于三口瓶中预热至7o℃，缓慢滴加等摩尔量溴代正丁烷，磁力搅拌下反应4h。反应结束后，用乙醚多次洗涤产物，1实验部分旋转蒸发乙醚并在8O℃真空干燥12h，得到中间体1一丁基一3一1．1试剂与仪器甲基咪唑溴化物([Bmim]Br)。试供大豆油(食用级)，市售，测得其酸值0．493mgKOH／将等摩尔咪唑加入到K0H乙醇溶液中，磁力搅拌下室温g，皂化值为193．7mgKOH／g，平均分子量为871．2g／mol；N-(25℃)反应30min，加入等摩尔离子液体中间

8、体([Bmim]Br)，甲基咪唑(纯度>98)、氯化胆碱、三乙胺、咪唑(纯度>在室温下继续反应