离子液体助力生物柴油提取

2024-08-05 16:31:15 sh默尼 5

生物柴油是脂肪酸甲酯(FAME)的混合物,被认为是可再生的清洁燃烧的绿色燃料。生物柴油是在短链醇存在的情况下,通过动物或植物脂肪的催化酯交换反应生产的,其产生过程相对省时。传统的生物柴油生产过程中,原料费用占生产总支出的65-70%以上,这阻碍了生物柴油的商业化。用微藻和大藻进行生物柴油的生产可解决这一问题。催化剂在生物柴油生产中也起着至关重要的作用。这些均相催化剂虽然在短反应时间内表现出良好的催化活性,但在中和后会产生大量的废水。


离子液体是生物柴油生产的高效催化剂。然而,其高粘性使得分离困难,并可能降低酯交换过程中的传质速率。使用多相催化剂可克服该问题,使过滤或离心分离更容易实现。但小直径的颗粒不能完全回收,这可能导致多相催化剂不可避免的损失。磁性纳米颗粒易于使用外部磁铁分离,从而减少了过滤和离心的下游处理步骤,适用于设计固体催化剂的载体。考虑到磁铁矿纳米颗粒可能形成聚集体,导致纳米颗粒在反应介质中的分散性差。用多孔二氧化硅前体包裹这些磁性颗粒可以防止核心纳米颗粒的结块。核壳磁性纳米复合材料起到支撑作用,使离子液体保持完整,防止其浸出。离子液体被固定在载体上,还可与反应物相互作用并辅助催化。


基于此,圣约瑟夫工程学院的Gurunathan Baskar及其研究团队用共沉淀法合成磁设计了一种独特的磁性可重复使用的碱性离子液体纳米催化剂(Fe3O4-SiO2-BIL),用于将藻油原料酯交换为生物柴油。

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