The invention discloses a supported ionic liquid catalyst, a preparation method and application thereof. Characterized by acidic ionic liquid through covalent bond grafting method supported mesoporous materials SBA-15 Fe doped Fe-SBA-15 surface; the acidic ionic liquid loading per gram of Fe-SBA-15 supported acidic ionic liquid 0.5 ~ 1.5mmol; Fe in Fe-SBA-15 doped mass fraction of 0.5 ~ 3.6%. The prepared catalyst has both Lewis acidity and acidity. The catalyst has the advantages of high catalytic activity, low corrosion, mild reaction condition, easy separation and recovery, and repeated use, etc., and can be used for the synthesis of biodiesel by esterification of oleic acid and short chain alcohol.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固载型离子液体催化剂及其制备方法和应用,属于催化合成生物柴油领域。
技术介绍
随着国民经济的快速发展,石化能源日益枯竭,人类未来的发展遭受到了严峻的考验,石化资源大肆利用的同时造成了严重的环境污染问题。开发可再生能源和资源以替代逐渐枯竭的石化资源已成为必然趋势。作为一种可再生能源,生物柴油具有能量密度高、十六烷值高、生物可降解、污染物排放少、原料可再生等优点,因而受到世界各国的高度重视。当前,生物柴油的合成有酯交换和酯化两条途径。酯交换法是指动植物油脂(脂肪酸甘油酯)与短链醇(甲醇、乙醇等)在强酸(硫酸等)或者强碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)催化下生成脂肪酸酯和甘油。酯化法是指脂肪酸与短链醇在酸催化下生成脂肪酸酯和水。在酯交换工艺中,使用强碱作为催化剂时,要求原料中的脂肪酸含量低于1%,否则脂肪酸与碱发生皂化反应使催化剂失活。因此,油脂原料需要经过复杂的预处理以除去脂肪酸。两条途径中的酸催化剂通常为硫酸,它催化活性高、反应条件比较温和,但腐蚀性强、分离回收困难、产生的废酸对环境污染严重。因此,开发催化活性高、易于分离回收、对环境友好的催化剂用于合成生物柴油成为当前的研究热点。作为一种对环境友好的催化剂,离子液体引起了广大学者的关注。它具有热稳定性好、溶解性能强、不挥发、结构易调变等优点。但也存在价格较高、用量大、粘度高、分离回收比较困难等不足。为了克服离子液体的这些不足,使其 ...
【技术保护点】
一种固载型离子液体催化剂,其特征在于固载型离子液体催化剂为酸性离子液体通过键合接枝法固载到Fe掺杂的介孔材料SBA‑15即Fe‑SBA‑15的表面;其中酸性离子液体的固载量为:每克Fe‑SBA‑15上固载酸性离子液体0.5~1.5mmol;Fe在Fe‑SBA‑15中的掺杂质量分数为0.5~3.6%。
【技术特征摘要】
1.一种固载型离子液体催化剂,其特征在于固载型离子液体催化剂为酸性
离子液体通过键合接枝法固载到Fe掺杂的介孔材料SBA-15即Fe-SBA-15的表
面;其中酸性离子液体的固载量为:每克Fe-SBA-15上固载酸性离子液体
0.5~1.5mmol;Fe在Fe-SBA-15中的掺杂质量分数为0.5~3.6%。
2.一种制备如权利要求1所述的固载型离子液体催化剂的方法,其具体步
骤如下:
A.Fe掺杂的介孔材料Fe-SBA-15的制备方法:将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-
聚环氧乙烷三嵌段共聚物P123,溶于H2O中,向水溶液中滴加HCl溶液,然后
加入Fe(NO3)3·9H2O和正硅酸四乙酯在30~50℃下搅拌,Fe(NO3)3·9H2O与P123
质量比1:(5~10),Fe(NO3)3·9H2O与正硅酸四乙酯质量比为0.01~0.08:1,在
80~100℃下水热老化24~48h,过滤、洗涤后干燥,500~600℃焙烧6~8h,控制
Fe占Fe-SBA-15的质量分数为0.5~3.6%,得到Fe-SBA-15;
B.固载型离子液体催化剂的方法:将酸性离子液体加入到甲苯中,然后加
入Fe-SBA-15,离子液体摩尔量与Fe-SBA-15的质量比为1:(0.4~1.4)mmol/g,
N2保护下100~120℃回流24~48h;抽滤...
【专利技术属性】
技术研发人员:管国锋,万辉,王磊,张林,
申请(专利权)人:南京工业大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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