錳磁性固體酸催化劑的制備及其催化活性研究.pdf

1、工業(yè)上使用的催化酯交換反應(yīng)的催化劑多為均相催化劑,這類催化劑具有易得且成本低等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用,但是也存在著易腐蝕設(shè)備、不能回收利用、易造成環(huán)境污染等不可忽視的缺點。而固體催化劑在一定程度上能解決上述問題,再賦予固體催化劑一定的磁性,使其在外加磁場作用下能被分離回收,既實現(xiàn)了資源的再利用又保護了環(huán)境,是未來催化劑的發(fā)展方向。
　　本文以秀山的低品位菱錳礦為原料,以化學(xué)共沉淀法制備錳鋅鐵氧體,其飽和磁化強度Ms達84.04 em

2、u.g-1,表明所制得的錳鋅鐵氧體具有較好的磁性。利用錳鋅鐵氧體作為磁性核心,負(fù)載固體酸制備得到了錳磁性固體酸催化劑。通過正交實驗分析了物料比、(NH4)2S2O8溶液濃度以及焙燒溫度對催化劑催化活性的影響。在Mn-Zn鐵氧體與ZrO2的物料比為25％,(NH4)2S2O8溶液濃度為0.4mol/L,焙燒溫度為600℃條件下制備的催化劑催化酯化反應(yīng)具備最優(yōu)的酯化效果。該固體酸催化劑比飽和磁化強度Ms為6.44 emu.g-1,在外加磁場

3、作用下催化劑的回收率均超過80％,證明引入磁性基質(zhì)錳鋅鐵氧體使得催化劑具備了一定的磁性能,在外加磁場條件下能實現(xiàn)分離回收的要求。
　　以自制的錳磁性固體酸催化劑催化烏桕梓油的酯交換反應(yīng),設(shè)計單因素實驗和正交實驗,以分析反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、醇油摩爾比以及催化劑用量對制備生物柴油的酯化率的影響。分析實驗結(jié)果得到在反應(yīng)時間為6h,反應(yīng)溫度為150℃,醇油摩爾比為12:1,催化劑用量為5％的條件下,生物柴油的酯化率能達到94.0％,說明自