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随着化石燃料的逐渐枯竭、环境问题的日益凸显,生物柴油作为一种清洁、可再生的生物质能源已成为世界各国关注的焦点。非均相固体碱催化剂可以使生物柴油的工业化生产过程更加“绿色化”,制备出廉价、高效的固体碱催化剂对于生物柴油的规模化生产具有重要意义。本文制备了两种钙基固体碱催化剂用于催化菜籽油合成生物柴油,并采用多种现代技术手段对催化剂进行表征。主要研究结果如下:1.用KF浸渍Ca O-La2O3制备了具有高催化活性的KF/Ca O-La2O3催化剂。KF/Ca O-La2O3催化剂最佳制备条件为:La2O3的添加量为15 wt%,煅烧温度为600℃,煅烧时间为3h。用XRD、低温N2吸附-脱附、SEM、TEM以及Hammett指示剂法表征了催化剂的晶相结构、形貌以及碱强度。煅烧后的催化剂的主要晶相是Ca O、KCa F3和La OF,优化条件下制备的催化剂呈圆球状,催化剂有一定的团聚,可以清晰的看到其多孔结构,催化剂比表面积为0.96m2/g,孔体积为0.0057cm3/g,平均孔径为24.7nm,催化剂的碱强度为15.0<H—<18.4。优化了催化剂用于酯交换反应的条件,在温度为65℃,催化剂用量为4 wt%,醇油摩尔比为12:1的条件下,反应80min,FAME产率可达97.3%。KF/Ca O-La2O3重复使用5次后产率仍可达70%以上。2.浸渍法制备了KF/Ca O-MSP催化剂。用XRD、低温N2吸附-脱附、SEM、TEM以及Hammett指示剂法表征了催化剂的晶相结构、形貌以及碱强度。煅烧后的催化剂的主要晶相是Ca O、KCa F3和KCa CO3F,优化条件下制备的催化剂可明显观察到其多孔结构,催化剂比表面积为1.04m2/g,孔体积为0.0048cm3/g,平均孔径为18.5nm,催化剂的碱强度为9.8<H—<15.0。在优化制备条件后的催化剂在温度为65℃,催化剂用量为4 wt%,醇油摩尔比为12:1,反应时间为150min的条件下,FAME产率可达95.3%。3.通过对KF/Ca O-La2O3和KF/Ca O-MSP两种催化剂制备过程的研究,发现KF/Ca O-La2O3在催化酯交换反应前后形态几乎未发生改变,表现出良好的机械强度;而KF/Ca O-MSP呈粉状,易碎,强度明显较差。同时对KF/Ca O-La2O3和Ca O进行了机械强度比较,发现KF/Ca O-La2O3催化剂极限正压力均值25.2Kg,Weibull模量m为6.37,说明KF/Ca O-La2O3不仅有较高的强度,而且具有较高的强度可靠性,在生物柴油领域有较好的应用前景。4.通过研究发现,负载KF的钙基催化剂中产生的新晶相KCa F3不是活性晶相,不能催化油脂与甲醇的酯交换反应。