Sn、Ni、Fe氧化物@碳基載體催化劑制備及特性分析.pdf

1、生物柴油因其具環(huán)境友好、燃燒性能優(yōu)異等特點，成為全球石化替代能源研究的熱點。但生物柴油均相酸堿催化劑催化轉(zhuǎn)化過程存在產(chǎn)物分離困難、三廢排放嚴重以及腐蝕設(shè)備等問題，固體催化劑因其具有反應(yīng)條件溫和、可重復使用、對環(huán)境污染少等優(yōu)點，而被越來越多的生物柴油制備工藝所采用。本研究采用水熱法和凝膠紡絲法分別制得單分散碳球及Fe/C纖維碳基載體，通過負載三種金屬Fe、Ni、Sn的氧化物制得負載型固體催化劑。首先，通過SEM、XRD和FTIR等分析手段

2、對這兩種碳基載體催化劑的理化性質(zhì)進行表征分析，然后用于催化裂解大豆油制備生物柴油，并檢測其催化性能，研究結(jié)果如下:
　　1)碳基載體的制備條件:當葡萄糖濃度為10％、反應(yīng)溫度180℃、反應(yīng)時間為8h時碳球顆粒的分散性較好，有利于催化劑的負載。當pH值為6.0，F(xiàn)e3+∶葡萄糖摩爾比為3.0∶5.0、空氣濕度小于50％時，F(xiàn)e/C纖維凝膠前體纖紡絲效果好，F(xiàn)e/C纖維載體比表面積大，其比表面積（45.635 Am2·kg-1）要遠大

3、于普通固體顆粒催化劑（一般為2 Am2·kg-1）。
　　2)等離子體對碳基載體及催化劑的影響:低溫等離子體表面改性處理碳球和Fe/C纖維載體，不影響其結(jié)構(gòu)表征特性。低溫等離子體處理負載催化劑表面可以提高兩種碳載體催化劑的催化活性，平均提高5％的催化轉(zhuǎn)化率。
　　3)不同載體催化劑催化性能:相同碳基載體負載不催化劑、不同碳基載體負載相同催化劑，催化大豆油轉(zhuǎn)化生物柴油的效率均存在較明顯的差異，以Fe/C纖維為載體的催化劑催化性

4、能均高于以碳球為載體的催化劑的催化性能，其中以SnO2@Fe/C纖維催化劑催化效率最高(73.56％)。
　　4)大豆油的催化裂解反應(yīng)條件:選用SnO2@Fe/C纖維催化劑為大豆油催化裂解催化劑，通過單因素試驗，優(yōu)化出裂解反應(yīng)的最佳工藝參數(shù)為:催化劑用量3％（與大豆油的質(zhì)量比）、反應(yīng)溫度450℃、反應(yīng)時間60 min，生物柴油的實際產(chǎn)率為83.56％。
　　5)催化裂解生物柴油組成成分:大豆油制備的生物柴油GC-MS成分分析