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能源是维持人们生存以及促进社会不断进步的必要前提。近年来,随着社会经济的迅速发展和科学技术的进步,全球能源消耗持续增加,能源短缺问题尤其是化石能源面临枯竭的问题越来越受到全世界人民的关注。生物柴油是从植物性或动物性油脂与醇类的酯交换反应中得到的一种可再生、低毒、可降解、环境友好型液体燃料。采用固体碱作为催化剂,可以解决均相催化剂难与产物分离、生产过程产生废水的问题,同时克服了固体酸反应耗时较长的缺点。故制备高效的固体碱催化剂并对其催化工艺的优化,具有很大的研究意义。该文主要包括: (1)本文以Al-Ca-550为载体,以K2CO3为负载物,采用固态混合法制备了催化剂K2CO3/Al-Ca-25-650,利用多种技术手段对其进行了表征,同时将其应用到甲醇与大豆油的反应中。催化剂制备参数和反应条件优化的结果表明,最佳制备工艺:以K2CO3为负载物,采用固态混合法,煅烧温度为650℃;最佳反应条件:使用催化剂2.0%,反应温度65℃,反应时间2h,醇油摩尔比13∶1,达到最高产率95.1%。该催化剂重复使用4次后,产率下降不明显,表明其活性依然良好。 (2)本文以氧化石墨(GO)为载体,碳酸钾为负载物,采用浸渍法制备了催化剂K-GO-900。利用多种技术手段对其进行了表征,同时将其应用到甲醇与大豆油的反应中。催化剂制备参数和反应条件优化的结果表明,最佳制备工艺:煅烧温度900℃,煅烧时间4h;最佳反应条件:使用催化剂3.0%,反应温度65℃,反应时间3h,醇油摩尔比15∶1,达到最高产率94.1%。该催化剂可重复使用且性能保持良好,使用5次后,产率下降不明显,表明其活性依然良好。 (3)本文以酒石酸钾钠为负载物,以GO为载体,采用浸渍法制备了催化剂KN-GO-1.0-350。利用多种技术手段对其进行了表征,同时将其应用到甲醇与大豆油的反应中。催化剂制备参数和反应条件优化的结果表明,最佳制备工艺:浸渍液浓度1.0mol/L,煅烧温度350℃;最佳反应条件:微波反应器,使用催化剂2.0%,反应温度65℃,反应时间1h,醇油摩尔比13∶1,达到最高产率95.4%。该催化剂重复使用4次后,产率下降不明显,表明其活性依然良好。