稀土改性固体超强酸催化制备生物柴油的研究

摘要

以SO4<2->/ZrO2为母体,引入稀土元素La、Ce对其进行改性,制备出一系列稀土固体超强酸催化剂,用X射线衍射、红外光谱和BET手段表征了催化剂的物化性能.研究了催化剂合成生物柴油的催化性能,系统考察了n(甲醇):n(脂肪酸甘油三酯)、催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对生物柴油产率的影响.结果表明:稀土的引入使活性四方相ZrO2更加稳定;催化剂中形成了固体超强酸结构,且改性后酸强度增大,催化剂活性中心数目增加.SO4<2->/ZrO2-La2O3的催化活性较高,n(甲醇):n(脂肪酸甘油三酯):10∶1、m(催化剂):m(原料油)=4∶100、反应温度250℃、反应时间9h,此时甲酯的产率可达到73.46%.该催化剂活性较高,重复使用3次后生物柴油产率仍在60%之上.