一种短纳米棒状结构固体碱催化合成生物柴油的方法技术

一种短纳米棒状结构固体碱KF@ZrO2‑CeO2催化合成生物柴油的方法，以ZrO2‑CeO2为载体，将碱性物质KF通过浸渍、焙烧负载在ZrO2‑CeO2载体上，得到碱活性位点分散均匀、结构稳定不易被KF腐蚀坍塌的短纳米棒状结构固体碱催化剂KF@ZrO2‑CeO2，其短纳米棒长度100~200nm、直径7~15nm、比表面积29~58m

A method for synthesis of Biodiesel Catalyzed by solid base catalyzed by short nanorod structure

A short nano rod structure solid base KF@ZrO2 CeO2 catalyst was used to catalyze the synthesis of biodiesel. Using ZrO2 CeO2 as the carrier, the alkaline substance KF was impregnated and roasted on the ZrO2 CeO2 carrier to obtain the short nanoscale solid base catalyst KF@Z, which was dispersed evenly and the structure was stable and was not easily destroyed by the KF corrosion. RO2 CeO2, its short nanorods have a length 100~200nm, a diameter of 7~15nm, and a specific surface area of 29~58m

【技术实现步骤摘要】
一种短纳米棒状结构固体碱催化合成生物柴油的方法
本专利技术属于生物质能源催化领域，涉及一种短纳米棒状结构固体碱KF@ZrO2-CeO2催化合成生物柴油的方法。
技术介绍
生物柴油是一种可再生能源，通过动植物废弃油脂与醇类物质（甲醇或乙醇）经酯交换反应得到脂肪酸单烷基酯，脂肪酸甲酯最具有代表性。酯交换可以用碱或酸催化，而碱催化比酸催化速率快。均相碱KOH、NaOH溶液催化存在一些缺陷，如难分离回收重复利用、腐蚀设备、后处理产生大量废水污染环境。专利201310096219.1公开一种凹凸棒土负载氢氧化钾的非均相催化剂，是用酸处理天然凹凸棒土原料制得改性凹凸棒土，再负载氢氧化钾经400℃焙烧制备而成，此凹凸棒结构稳定性不够强，负载氢氧化钾后有腐蚀坍塌载体。专利CN103894170A公开一种固体碱催化剂制备方法，得到Na2O/Al2O3催化剂，在反应温度65℃、醇油摩尔比9:1、反应时间4h、催化剂质量用量2%，催化大豆油合成生物柴油产率仅85.4%。针对上述所存在的问题，本专利技术制备一种纳米棒状结构固体碱KF@ZrO2-CeO2，在掺杂Zr后的CeO2为稳定混合的金属氧化物为载体，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短纳米棒状结构固体碱，其特征是：（1）所述的短纳米棒状结构固体碱为KF@ZrO2‑CeO2，其中ZrO2‑CeO2为载体，Zr与Ce的摩尔比为0.1~0.3:1，KF为增强碱度成分，KF与ZrO2‑CeO2的质量比为0.13~0.20；（2）所述的短纳米棒状结构固体碱的短纳米棒长度100~200nm、直径7~15nm、比表面积29~58m

【技术特征摘要】
1.一种短纳米棒状结构固体碱，其特征是：（1）所述的短纳米棒状结构固体碱为KF@ZrO2-CeO2，其中ZrO2-CeO2为载体，Zr与Ce的摩尔比为0.1~0.3:1，KF为增强碱度成分，KF与ZrO2-CeO2的质量比为0.13~0.20；（2）所述的短纳米棒状结构固体碱的短纳米棒长度100~200nm、直径7~15nm、比表面积29~58m2/g，碱度pKa为9.3~15.0。2.制备权利要求1所述的短纳米棒状结构固体碱，其特征是：先用本身具有一定碱性且物理化学性质比较活泼结构不太稳定易失去电子的CeO2掺杂面缺陷丰富的ZrO2，通过水热结晶、焙烧，形成稳定的短纳米棒状结构的ZrO2-CeO2载体，再浸渍KF后焙烧，使K+进入ZrO2晶格取代部分Zr4+，K+电负性小于Zr4+，增加Zr4+周围O2-电子云密度，在短纳米棒状结构ZrO2-CeO2载体上形成多价态多配位的强碱性物种KCe2F9、K3ZrF7、Ce2Zr2O7及OH-碱活性位点，具体方法如下：将Zr(NO3)4·5H2O、Ce(NO3)3·6H2O按照0.1~0.3:1的摩尔比溶解在去离子水中形成总摩尔浓度为0.1~0.15mol/L的溶液A，将NaOH溶解在去离子水中形成10~12.5mol/L的溶液B，搅拌状态下将溶液B缓慢加入到溶液A中，在30~40℃下搅拌混合20~40min，再将混合溶胶转入到聚四氟乙烯内衬中90~100℃下晶化24~36h，冷却到室温，形成的沉淀经抽滤，滤饼用醇:水质量比0.5~1:1的混合液洗涤成中性、在80~100℃恒温干燥10~12h、再置于箱式马弗炉中以1.5~3℃/min的升温速率升至300~400℃焙烧4~6h，冷却后即制得所述的短纳米棒状结构的ZrO2-CeO2载体，短纳米棒长度50~55nm、直径7~9nm、比表面积100~110m2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘跃进，唐红娟，李勇飞，刘宁，王亮，余荣栋，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43