1、生物柴油是由動植物油脂或長鏈脂肪酸與甲醇等低碳醇通過酯交換合成的脂肪酸酯,它是一種環(huán)境友好型可再生能源,對解決能源短缺和環(huán)境問題具有重大意義。目前,用于酯交換反應制備生物柴油的催化劑主要是均相堿催化劑。但是,均相堿催化劑對原料的品質(zhì)要求嚴格,且在分離的過程中會產(chǎn)生大量廢水,污染環(huán)境。為了解決上述問題,開發(fā)高效固體堿催化劑用于制備生物柴油受到了人們的廣泛關注。本課題組前期工作中自制了Ca／Al復合氧化物和NaAlO2／MgO催化劑用于制備

2、生物柴油,結(jié)果表明催化劑的反應活性較高,反應條件溫和且易于產(chǎn)物分離,但工業(yè)化生產(chǎn)要求催化劑具有更高活性與穩(wěn)定性。因此,本文采用等離子體技術(shù)對課題組前期制得的固體堿催化劑進行改性研究,并將其用于生物柴油的制備。
　　 首先考察了原料酸值和水含量對Ca／Al復合氧化物和NaAlO2／MgO催化酯交換反應甲酯收率的影響。結(jié)果表明,Ca／Al復合氧化物和NaAlO2／MgO的耐水耐酸性強于均相堿催化劑。此外還考察了催化劑的穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)C

3、a／Al復合氧化物連續(xù)使用五次,甲酯收率均在90％以上,催化劑NaAlO2／MgO連續(xù)使用了4次,甲酯收率從88.3％降至76.O％。
　　 采用介質(zhì)阻擋放電等離子體,以空氣為工作介質(zhì)對固體堿催化劑Ca／Al復合氧化物和NaAlO2／MgO進行了處理,考察了工作電壓、處理時間、放電間隙等條件對催化劑活性的影響,并優(yōu)化得到了較適宜的等離子體處理條件。結(jié)果表明,等離子體處理前后的Ca／Al復合氧化物催化劑用于生物柴油的制備時,甲酯收

4、率由改性前的91.9％提高到了95.9％,而NaAlO2／MgO用于生物柴油的制備時,甲酯收率由改性前的86.3％提高到了92.5％。且二種改性后的催化劑的穩(wěn)定性均有不同程度的提高。通過IR、BET、XPS、XRD和SEM等手段對改性催化劑進行了表征,結(jié)果顯示,等離子體改性后催化劑Ca／Al復合氧化物和NaAlO2／MgO的比表面積有不同程度的提高,而晶型結(jié)構(gòu)、表面組成沒有發(fā)生變化。
　　 最后,本文以麻瘋果油為原料,Ca／Al