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離子液體助力生物柴油提取

2024-08-05 16:31:15 sh默尼 8

生物柴油是脂肪酸甲酯(FAME)的混合物,被認(rèn)為是可再生的清潔燃燒的綠色燃料。生物柴油是在短鏈醇存在的情況下,通過(guò)動(dòng)物或植物脂肪的催化酯交換反應(yīng)生產(chǎn)的,其產(chǎn)生過(guò)程相對(duì)省時(shí)。傳統(tǒng)的生物柴油生產(chǎn)過(guò)程中,原料費(fèi)用占生產(chǎn)總支出的65-70%以上,這阻礙了生物柴油的商業(yè)化。用微藻和大藻進(jìn)行生物柴油的生產(chǎn)可解決這一問(wèn)題。催化劑在生物柴油生產(chǎn)中也起著至關(guān)重要的作用。這些均相催化劑雖然在短反應(yīng)時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出良好的催化活性,但在中和后會(huì)產(chǎn)生大量的廢水。


離子液體是生物柴油生產(chǎn)的高效催化劑。然而,其高粘性使得分離困難,并可能降低酯交換過(guò)程中的傳質(zhì)速率。使用多相催化劑可克服該問(wèn)題,使過(guò)濾或離心分離更容易實(shí)現(xiàn)。但小直徑的顆粒不能完全回收,這可能導(dǎo)致多相催化劑不可避免的損失。磁性納米顆粒易于使用外部磁鐵分離,從而減少了過(guò)濾和離心的下游處理步驟,適用于設(shè)計(jì)固體催化劑的載體。考慮到磁鐵礦納米顆粒可能形成聚集體,導(dǎo)致納米顆粒在反應(yīng)介質(zhì)中的分散性差。用多孔二氧化硅前體包裹這些磁性顆粒可以防止核心納米顆粒的結(jié)塊。核殼磁性納米復(fù)合材料起到支撐作用,使離子液體保持完整,防止其浸出。離子液體被固定在載體上,還可與反應(yīng)物相互作用并輔助催化。


基于此,圣約瑟夫工程學(xué)院的Gurunathan Baskar及其研究團(tuán)隊(duì)用共沉淀法合成磁設(shè)計(jì)了一種獨(dú)特的磁性可重復(fù)使用的堿性離子液體納米催化劑(Fe3O4-SiO2-BIL),用于將藻油原料酯交換為生物柴油。

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默尼化工科技(上海)有限公司

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