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制备生物柴油的液体催化剂的合成与应用研究

作　者: 柏杨
导　师: 满瑞林
学　校: 中南大学
专　业: 应用化学
关键词: 生物柴油酸性离子液体反应动力学模型
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 30次
引　用: 1次
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内容摘要

本文从生物柴油绿色生产工艺的角度出发,设计并制备了不同阴阳离子结构的Brφnsted酸性离子液体,采用NMR、FT-IR、ESI-MS和TG-DTA等表征手段对其结构和物性进行了表征。分别以油酸和三油酸甘油酯作为模型原料油,考察了各种酸性离子液体催化酯化反应和酯交换反应的催化反应性能,并建立了酯化反应和酯交换反应动力学模型,回归动力学参数,模拟计算反应过程。主要研究内容如下：(1)通过直接合成法制备了对水稳定性好的Bronsted酸离子液体。(2)以油酸为模型原料油,分别考察了9种B酸性离子液体催化酯化反应的反应活性。(3)以三油酸甘油酯为模型原料油,分别考察了9种B酸性离子液体催化酯交换反应的反应活性。(4)分别建立了酯化反应和酯交换反应动力学模型,获得了酯化反应动力学方程：通过用数值方法拟合回归得到了酯化反应和酯交换反应各步正、逆反应过程的速率常数。酯化反应和酯交换反应模型结果均与离子液体催化剂的实验数据吻合较好。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章前言  8-11
  1.1 课题背景  8
  1.2 本研究的意义  8-9
  1.3 本研究主要内容  9-11
第二章文献综述  11-24
  2.1 生物柴油生产现状  11-12
  2.2 生物柴油制备方法  12-14
    2.2.1 酶催化法  12-13
    2.2.2 超临界法  13
    2.2.3 化学催化法  13-14
  2.3 酯交换法制备生物柴油的机理及动力学  14-17
  2.4 离子液体概述  17-19
    2.4.1 离子液体简介  17
    2.4.2 离子液体分类  17-18
    2.4.3 离子液体合成  18-19
    2.4.4 离子液体表征  19
  2.5 离子液体应用  19-24
    2.5.1 电化学研究  20
    2.5.2 分析分离领域  20
    2.5.3 酸性催化  20-24
第三章酸性离子液体的制备与表征  24-41
  3.1 引言  24
  3.2 实验部分  24-28
    3.2.1 试剂与仪器  24-25
    3.2.2 酸性离子液体的制备  25-27
    3.2.3 离子液体的表征方法  27-28
  3.3 结果与讨论  28-39
    3.3.1 核磁共振分析  28-31
    3.3.2 红外光谱分析  31-33
    3.3.3 电喷雾质谱分析  33-39
    3.3.4 热重分析  39
  3.4 小结  39-41
第四章离子液体催化油酸酯化反应过程研究  41-52
  4.1 引言  41
  4.2 实验部分  41-44
    4.2.1 试剂与仪器  41-42
    4.2.2 离子液体催化酯化反应  42-43
    4.2.3 分析方法  43-44
  4.3 结果与讨论  44-51
    4.3.1 离子液体种类对酯化反应的影响  44-49
    4.3.2 反应温度对酯化反应的影响  49
    4.3.3 催化剂用量对酯化反应的影响  49-50
    4.3.4 反应原料比对酯化反应的影响  50-51
  4.4 小结  51-52
第五章离子液体催化酯交换反应制备生物柴油  52-65
  5.1 引言  52
  5.2 实验部分  52-57
    5.2.1 试剂与仪器  52-53
    5.2.2 离子液体催化酯交换反应  53-54
    5.2.3 分析方法  54-57
  5.3 结果与讨论  57-63
    5.3.1 阳离子对酯交换反应的影响  58-59
    5.3.2 阴离子对酯交换反应的影响  59-61
    5.3.3 混合离子液体对酯交换反应的影响  61-63
  5.4 生物柴油的物理性质分析  63
  5.5 小结  63-65
第六章酯化反应/酯交换反应动力学研究  65-79
  6.1 前言  65
  6.2 酯化反应动力学  65-70
    6.2.1 酯化反应动力学模型的建立  65-66
    6.2.2 酯化反应动力学模型参数的确定  66
    6.2.3 实验条件  66
    6.2.4 结果与讨论  66-70
  6.3 酯交换反应动力学  70-77
    6.3.1 酯交换反应动力学模型的建立  70-71
    6.3.2 酯交换反应动力学模型参数的确定  71
    6.3.3 实验条件  71-72
    6.3.4 结果与讨论  72-77
  6.4 小结  77-79
第七章结论与展望  79-81
参考文献  81-89
致谢  89-90
攻读硕士学位期间发表的论文  90

制备生物柴油的液体催化剂的合成与应用研究

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