ZrO₂/SO₄^2--Ce-杭锦2^#土催化文冠果油制取生物柴油工艺的优化

摘要

随着能源消耗大幅增加，如果长期依赖石油进口，会严重影响国家安全，寻找可以替代化石能源的清洁能源至关重要，因此生物柴油进入研究的视野。基于此背景下，本研究以杭锦2^#土为载体，采用共沉淀的方法，通过掺杂Ce元素制备了ZrO₂/SO₄^2--Ce-杭锦2^#土固体酸催化剂，记为SZCe-HJ，并通过SEM、XRD、NH₃-TPD等手段，对其进行表征。采用酯交换反应，研究了该催化剂催化文冠果种仁油制取生物柴油的催化性能。通过中心复合（CCD）实验设计，优化了催化文冠果油基生物柴油的制备工艺。实验结果表明：该催化剂具有超强固体酸特性；对文冠果油酯交换反应具有良好的催化性能；其最佳酯交换反应的工艺条件为醇油摩尔比60∶1、反应时间8 h、催化剂用量6.7%、反应温度216℃，此时生物柴油产率可达到69.23%。

关键词

固体酸 / 文冠果 / 生物柴油 / 工艺优化

基金资助

内蒙古自治区高等学校科学研究项目（NJZY22508）; 内蒙古科技厅成果转化项目（2019CG018）; 内蒙古农业大学博士科研启动基金资助项目（BJ2014-13）