亚铁锌双金属氰化络合物固体催化剂催化合成生物柴油().docVIP

第３８卷第３期  燃料化学学报  Ｖ０１．３８ Ｎｏ．３ ２０１０年６月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｆｕｅｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｔｍ．２０１０ 文章编号：０２５３－２４０９（２０１０）０３－０６－２８１ 亚铁锌双金属氰化络合物固体催化剂催化合成生物柴油 颜 芳１’２，袁振宏１，吕鹏梅１，罗 文１，杨玲梅１，邓 利２ （１．中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室。广东广州５１０６４０； ２．北京化工大学生命科学与技术学院，北京１０００２９）） 摘要：ｒｅ（）一ｚｎ双金属氰化络合物固体催化剂用于一步催化酯交换和酯化反应制备生物柴油，具有易分离、流程简单．不 受水毒性影响的优点。将水溶性金属氰化络合物贬铁氰化钾和金属化合物氯化锌反应，并结合有机配体叔丁醇制备了基于 亚铁氰化锌的双金属氰化物络合物（ＤＭＣ）。并研究了ＤＭＣ同体催化剂催化菜籽油合成生物柴油过程中，助络合剂种类、催 化剂用量、反应温度、醇油摩尔比、反应时间、体系中水和脂肪酸含量等因素对反应过程的影响。研究结果表明，在最佳实验 条件下，甲酯产率最高可达９８％。催化剂可循环使用，６次循环使用后回收率仍达９３．４５％，适宜工业化生产。 关键词：双金属氰化络合物；固体酸催化剂；酯交换；酯化；生物柴油 中图分类号：ＴＱ０３２．４１ 文献标识码：Ａ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｂｉｏｄｉｅｓｅｉ  ｂｙ Ｆｅ（ＩＩ）－Ｚｎ ｄｏｕｂｌｅ—ｍｅｔａｌ  ｃｙａｎｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ＹＡＮ Ｆａｎ９１”，ＹＵＡＮ Ｚｈｅｎ．ｈｏｎ９１，ＬＯ Ｐｅｎｇ－ｍｅｉｌ，ＬＵＯ Ｗｅｎｌ，Ｙａｎｇ Ｌｉｎｇ．ｍｅｉｌ，ＤＥＮＧ Ｌｉ２ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ ａｎｄ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｊ珊疵腑ｏｆＥｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｌ稚Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，８ｅ嵇魄 １０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｋｉｎｄ ｏｆ Ｆｅ（ＩＩ）－Ｚｎ ｄｏｕｂｌｅ—ｍｅｔａｌ ｃｙａｎｉｄｅ（ＤＭＣ）ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ ｓｏｌｉｄ ｃａｔａｌｙｓｔ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｒｅａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｒｏｃｙａｎｉｄｅ，ｚｉｎｃ ｃｈｌｏｒｉｄｅ，ａｎｄ ｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ ｏｆ ｔｅｒｔ ｃａｔａｌｙｓｔ ｈａｓ ｈｉｇｈｌｙ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｉｇｌｙｃｅｒｉｄｅｓ ａｎｄ ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒｅｅ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄｓ（ＦＦＡ） ｒｅａｃｔｉｏｎｓ．１１１ｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｃｏｍｐｌｅｘｉｎｇ ａｇｅｎｔｓ，ＤＭＣ ｃａｔａｌｙｓｔ ａｍｏｕｎｔ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍｅｔｈａｎｏＬ／ｏｉｌ ｍｏｌａｒ ｒａｔｉｏ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ａｎｄ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｈｉｇｈ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｆｏｒ ＤＭＣ ｕｎｄｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｏｒ ＦＦＡ．Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ ｙｉｅｌｄ Ｃａｎ ｒｅａｃｈ ９８％．９３．４５％ｏｆ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ Ｃａｌｌ ｂｅ ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ ａｆｔｅｒ ６ ｃｙｃｌｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＤＭＣ；ｓｏｌｉｄ ａｃｉｄ；ｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｂｉｏｄｉｅｓｅｌ 近年来，由于世界石油资源的日趋枯竭和石油 燃烧造成的空气污染，人们已经开始寻找新的替代 能源。生物柴油，一种由动、植物油脂通过与甲醇酯 交换反应而生成的脂肪酸甲酯，作为潜在的柴油能 源替代品，越来越受到重视¨＇２ Ｊ。与普通柴油相比， 生物柴油具有许多优点口ｊ：可生物降解，可再生，