首页
>
成果首页
>
膨润土基Pd负载亲脂性复合催化剂对麻风树生物柴油催化转移加氢的研究
膨润土基Pd负载亲脂性复合催化剂对麻风树生物柴油催化转移加氢的研究
| 成果信息 |
| 项目年度编号： |
2400180689 |
| 限制使用： |
国内 |
| 省市： |
广西 |
| 中图分类号： |
TQ517.4 |
| 成果类别： |
应用技术 |
| 成果公布年份： |
2024 |
| 关键词： |
麻风树
生物柴油
复合催化剂
|
| 成果简介： |
①课题来源与背景：基于酯交换法的诸多优势，如操作过程相对简易、反应温度低、可常压进行、催化剂廉价易得、安全性高等，该方法仍然是工业中最主要的生物柴油生产方式。但酯交换法所得生物柴油含较多多不饱和脂肪酸甲酯(例如亚麻酸甲酯C18：3、亚油酸甲酯C18：2等)，造成产品抗氧化能力差、品质低，不利于生物柴油产品的存储、运输，且导致燃烧性能差。因此，针对酯交换法生产的生物柴油进行加氢处理，以使生物柴油中多不饱和脂肪酸甲酯(例如亚麻酸甲酯C18：3、亚油酸甲酯C18：2等)加氢转化为性能稳定、品质较高的顺式单不饱和脂肪酸甲酯c-C18：1，并避免造成产品流动性降低的饱和脂肪酸甲酯C18：0、反式单不饱和脂肪酸甲酯t-C18：1的大量生成，具有重要的现实意义和价值。
②研究目的与意义：将具有亲酯性的季铵盐十六烷基三甲基溴化铵(CTMA)组分引入膨润土，制备出有机膨润土，然后再通过浸渍法将加氢催化活性金属Pd离子固载于有机膨润土，并再经化学还原法还原，最终制备出膨润土基Pd负载亲脂性复合催化剂。在水为溶剂、异丙醇为供氢体的CTH反应体系中，系统研究复合催化剂对麻风树生物柴油催化转移加氢，并基于复合催化剂的亲油脂性能、孔结构特性，系统解析复合催化剂对麻风树生物柴油中多不饱和脂肪酸甲酯C18：2催化加氢的高选择性机理，掌握描述生物柴油CTH反应可控选择性的基础性数据。在此基础上一步研究该膨润基基复合催化剂下对麻风树生物柴油CTH反应过程，明确加氢精制麻风树生物柴油C18：n组分及含量随各工艺参数变化的分布规律，研究麻风树生物柴油CTH反应的动力学模型，确定麻风树生物柴油CTH的最佳反应工艺，实现麻风树生物柴油的加氢提质。
项目研究成果能够为含多不饱和脂肪酸甲酯生物柴油可控选择性CTH提供重要理论指导和技术参考，为优化生物柴油生产技术、实现绿色节能化生产拓宽方向。项目取得的成果有利于麻风树生物柴油产业的发展，同时也利于广西区膨润土矿产资源高附加值产品的发展。
③主要论点与论据：
由亲酯性的十六烷基三甲基溴化铵(CTMA)制备具有亲脂性能的有机膨润土，再由有机膨润土通过浸渍法固载Pd后，经化学还原法还原处理最终制得膨润土基Pd负载亲脂性复合催化剂，并对复合催化剂进行测试表征及分析。通过表征，解析制备过程中复合催化剂性能变化规律，重点研究制备因素对复合材料亲脂性能、孔结构及其分布的影响机制。
以“绿色溶剂”水为溶剂，异丙醇为供氢体，构建复合催化剂对麻风树生物柴油CTH反应体系。首先深入考察复合催化剂对反应体系中各脂肪酸甲酯的吸附性能，明确复合催化剂对不同脂肪酸甲酯的吸附差异规律。在此基础上，结合复合催化剂催化活性实验，重点从复合催化剂的亲脂性能，即从复合催化剂对脂肪酸甲酯吸附性能差异，考察对多不饱和脂肪酸甲酯CTH反应体系的连串反应的影响特性，揭示分步反应产物单不饱和脂肪酸甲酯(C18：1)、饱和脂肪酸甲酯(C18：0)的分布规律；从复合催化剂的孔结构及其分布考察对C18：1生成中顺反异构的影响特性，揭示孔结构特性对c-C18：1生成选择性的影响机制。
④创见与创新：
(1)制备性能优良的生物柴油CTH反应用膨润土基Pd负载亲脂性复合催化剂，掌握制备过程中复合催化剂性能变化规律，揭示制备因素对复合催化剂亲脂性能、孔结构及其分布的影响机制。
(2)科学解析复合催化剂亲脂性能对多不饱和脂肪酸甲酯CTH体系的连串反应的影响特性，阐明复合催化剂孔结构特性对c-C18：1生成选择性的影响机制。
(3)获得麻风树生物柴油CTH过程中，各过程控制参数对麻风树生物柴油CTH的影响，建立麻风树生物柴油CTH反应的动力学模型，确定最佳反应工艺，实现麻风树生物柴油的加氢提质。
⑤社会经济效益：发表学术成果论文23篇(均标明该基金资助)，其中SCI论文17篇，中文核心论文5篇；参加国内学术交流成果3人次；培养硕士研究生8人。 |
| 申报信息 |
| 推荐部门： |
广西壮族自治区教育厅 |
| 登记号： |
2024F011J007832 |
| 相关人信息 |
| 完成单位： |
广西大学 |
| 完成人： |
张琳叶 熊德元 杨红 李庆永 辛宗武 吴弯弯 朱彤 杨艳娟 |
| 行业及专利信息 |
| 应用行业名称： |
工程和技术研究与试验发展 |
| 应用行业码： |
752 |
| 转让信息 |
| 投资信息 |
| 推广信息 |
| 联系信息 |
| 联系单位名称： |
广西大学 |
| 联系单位地址： |
广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号 |
| 邮政编码： |
530004 |
