Sn、Ni、Fe氧化物@碳基載體催化劑制備及特性分析.pdf

1、生物柴油因其具環(huán)境友好、燃燒性能優(yōu)異等特點(diǎn)，成為全球石化替代能源研究的熱點(diǎn)。但生物柴油均相酸堿催化劑催化轉(zhuǎn)化過程存在產(chǎn)物分離困難、三廢排放嚴(yán)重以及腐蝕設(shè)備等問題，固體催化劑因其具有反應(yīng)條件溫和、可重復(fù)使用、對(duì)環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，而被越來越多的生物柴油制備工藝所采用。本研究采用水熱法和凝膠紡絲法分別制得單分散碳球及Fe/C纖維碳基載體，通過負(fù)載三種金屬Fe、Ni、Sn的氧化物制得負(fù)載型固體催化劑。首先，通過SEM、XRD和FTIR等分析手段

2、對(duì)這兩種碳基載體催化劑的理化性質(zhì)進(jìn)行表征分析，然后用于催化裂解大豆油制備生物柴油，并檢測(cè)其催化性能，研究結(jié)果如下:
　　1)碳基載體的制備條件:當(dāng)葡萄糖濃度為10％、反應(yīng)溫度180℃、反應(yīng)時(shí)間為8h時(shí)碳球顆粒的分散性較好，有利于催化劑的負(fù)載。當(dāng)pH值為6.0，F(xiàn)e3+∶葡萄糖摩爾比為3.0∶5.0、空氣濕度小于50％時(shí)，F(xiàn)e/C纖維凝膠前體纖紡絲效果好，F(xiàn)e/C纖維載體比表面積大，其比表面積（45.635 Am2·kg-1）要遠(yuǎn)大

3、于普通固體顆粒催化劑（一般為2 Am2·kg-1）。
　　2)等離子體對(duì)碳基載體及催化劑的影響:低溫等離子體表面改性處理碳球和Fe/C纖維載體，不影響其結(jié)構(gòu)表征特性。低溫等離子體處理負(fù)載催化劑表面可以提高兩種碳載體催化劑的催化活性，平均提高5％的催化轉(zhuǎn)化率。
　　3)不同載體催化劑催化性能:相同碳基載體負(fù)載不催化劑、不同碳基載體負(fù)載相同催化劑，催化大豆油轉(zhuǎn)化生物柴油的效率均存在較明顯的差異，以Fe/C纖維為載體的催化劑催化性

4、能均高于以碳球?yàn)檩d體的催化劑的催化性能，其中以SnO2@Fe/C纖維催化劑催化效率最高(73.56％)。
　　4)大豆油的催化裂解反應(yīng)條件:選用SnO2@Fe/C纖維催化劑為大豆油催化裂解催化劑，通過單因素試驗(yàn)，優(yōu)化出裂解反應(yīng)的最佳工藝參數(shù)為:催化劑用量3％（與大豆油的質(zhì)量比）、反應(yīng)溫度450℃、反應(yīng)時(shí)間60 min，生物柴油的實(shí)際產(chǎn)率為83.56％。
　　5)催化裂解生物柴油組成成分:大豆油制備的生物柴油GC-MS成分分析