纳米催化制备文冠果生物柴油

郝一男，薛振华，王喜明，颉鹏飞

(1.内蒙古农业大学 材料科学与艺术设计学院,内蒙古 呼和浩特 010018；2.内蒙古沙生灌木资源纤维化和能源化开发利用重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010018；3.俏东方生物燃料集团有限公司，内蒙古 包头 014000)

众多的可替代能源中，生物柴油因具备良好的燃烧性、可再生性和低污染性，而且具有低排放、安全性好、无毒、润滑性能强等优点[1-2]。使用液态催化剂生产生物柴油，与反应物难分离，会产生废液。非均相固体酸催化剂发展前景更好[3]，对反应原料要求不高，可耐水耐酸，被广泛研究与应用[4]。在催化制备生物柴油反应中产生的水及丙三醇，会随着反应的进行逐渐覆盖在固体酸催化剂的表面，使其活性受到影响[5]。对催化剂进行改性，引入一些基团，如金属离子、有机物基团、纳米粒子等，可以提高催化剂的活性[6-9]。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

文冠果,购自内蒙古赤峰市；四氯化锆、磷酸、纳米四氧化三铁、氨水、硝酸银、甲醇均为分析纯。

HH-1恒温水浴锅；BS210S精密电子天平；SHB-III循环水泵；BEL-mini II型物理吸附仪；XRD-6000X射线分析仪；TENSOR27红外光谱仪；STA409PC热重分析仪。

1.2 纳米固体酸催化剂的制备

1.3 生物柴油的制备

(1)

式中w——生物柴油转化率，%；

M1——生物柴油的质量，g；

M2——文冠果种仁油质量，g。

1.4 纳米固体酸催化剂的表征

2 结果与讨论

2.1 扫描电镜分析

催化剂的SEM见图1。

图1 KB-650和BS3-750催化剂的SEM图

由图1(a)、(b)可知，KB-650催化剂表面疏松，孔径较大，随着纳米粒子Fe3O4的加入,BS3-750催化剂表面纳米Fe3O4颗粒出现团聚，且在催化剂表面分散良好，平均孔径减小。……