一种制造技术

技术编号:39803627 阅读:8 留言:0更新日期:2023-12-22 02:35
本发明专利技术本发明专利技术提供了一种

【技术实现步骤摘要】
一种Pickering乳液界面催化剂及其制备方法、废弃煎炸油基生物柴油的方法


[0001]本专利技术涉及生物柴油材料
,尤其涉及一种
Pickering
乳液界面催化剂及其制备方法

废弃煎炸油基生物柴油的方法


技术介绍

[0002]众所周知,可再生生物燃料早已成为传统化石燃料的重要替代品

在各种生物燃料中,由于生物柴油来源于丰富的可再生生物产品,其性能可与石油柴油媲美,目前被认为是最理想的液体燃料

并且生物柴油还具有高安全闪点

低硫

微毒

高生物降解性和超净燃烧特性等优点

因此,由于生物柴油极具潜在优势,生物柴油的高效生产在未来几年将大幅增加

[0003]目前,有三种常用的生物柴油生产策略,即热解

酯化和酯交换,其中酯交换是最有前途的最新技术

一般来说,碱性催化

酶催化和酸催化是高效生产生物柴油的三种主要酯交换过程

其中,非均相酸催化剂具有环境友好

安全性高

腐蚀性弱等优点,并且,其更容易分离和回收

但是难以降低醇
/
油两相之间较大的传质阻力是生物柴油生产过程中仍需解决的问题

因此,开发一种能高效降低醇
/
油两相之间的传质阻力的用于生物柴油生产的催化剂迫在眉睫


技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种
Pickering
乳液界面催化剂及其制备方法

废弃煎炸油基生物柴油的方法,本专利技术提供的
Pickering
乳液界面催化剂,在可见光调节下,可以制造出独特的
Pickering
乳液密闭空间,将其用于制备废弃煎炸油基生物柴油时,可显著提高甲醇
/
废弃煎炸油双相介质相中的传质能力,为高效生产废弃煎炸油基生物柴油提供有利的疏水性微环境,且在紫外线照射,所述
Pickering
乳液界面催化剂具有的亲水性和磁性的协同作用,有效地破乳化和分离,循环使用性能优异

[0005]为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
[0006]本专利技术提供了一种
Pickering
乳液界面催化剂的制备方法,包括以下步骤:
[0007](1)
将具有核壳结构的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子进行改性,得到乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4;
[0008](2)
将所述步骤
(1)
得到的乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4与有机溶剂

去离子水混合后,进行超声,得到混合体;
[0009](3)
将所述步骤
(2)
得到的混合体与螺吡喃

双酸官能化离子液体

二乙烯基苯和引发剂混合后,在氮气气氛中进行自由基聚合反应,得到
Pickering
乳液界面催化剂

[0010]优选地,所述步骤
(1)
中具有核壳结构的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子的粒径为
25

45nm。
[0011]优选地,所述步骤
(2)
中乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4的质量和所述步骤
(3)
中双酸官能化离子液体的物质的量之比为
(180

250)mg

1mmol。
[0012]优选地,所述步骤
(3)
中二乙烯基苯

螺吡喃和双酸官能化离子液体的物质的量之比为
(0.5

8)

(0.4

1.5)

(0.4

1.5)。
[0013]优选地,所述步骤
(3)
中自由基聚合反应的温度为
60

90℃
,所述自由基聚合反应的时间为6~
10h。
[0014]本专利技术还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的
Pickering
乳液界面催化剂

[0015]本专利技术还提供了一种废弃煎炸油基生物柴油的制备方法,包括以下步骤:以废弃煎炸油和甲醇为底物,上述技术方所述的
Pickering
乳液界面催化剂作为催化剂,在加热条件下进行酯化
/
酯交换反应,得到废弃煎炸油基生物柴油

[0016]优选地,所述甲醇和废弃煎炸油的物质的量之比为
(0.5

23)

1。
[0017]优选地,所述
Pickering
乳液界面催化剂和废弃煎炸油的质量比为
(0.008

0.08)

1。
[0018]优选地,所述酯化
/
酯交换反应的温度为
38

99℃
,所述酯化
/
酯交换反应的时间为
0.5

8h。
[0019]本专利技术提供了一种
Pickering
乳液界面催化剂的制备方法,利用乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子

起主要催化作用的双酸官能化离子液体和通过可见光
/
紫外光调节亲水性
/
疏水性微环境的光敏剂螺吡喃作为原料,在二乙烯基苯交联剂和引发剂作用下进行自由基聚合反应,通过这种逐层包裹的自由基聚合方法使官能化单体成功嵌入,最终制备得到具有较大的比表面积和良好的孔径分布的有利于底物和活性中心的接触的
Pickering
乳液界面催化剂

本专利技术构建的新型智能的
Pickering
乳液界面催化剂由磁光聚合物纳米球
(
即含有螺吡喃嵌段的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子
)
与固定化双酸官能化离子液体构成,具有可变的亲水性
/
疏水性,可通过其结构中的疏水性螺吡喃嵌段和亲水性部花菁嵌段之间的光调节进行可逆转换调节,即在可见光调节下,所述
Pickering
乳液界面催化剂可以制造出独特的
Pickering
乳液密闭空间,将其用于制备废弃煎炸油基生物柴油时,可显著提高甲醇
/
废弃煎炸油双相介质相中的传质能力,加速了废弃煎炸油的催化酯化
/...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
Pickering
乳液界面催化剂的制备方法,包括以下步骤:
(1)
将具有核壳结构的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子进行改性,得到乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4;
(2)
将所述步骤
(1)
得到的乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4与有机溶剂

去离子水混合后,进行超声,得到混合体;
(3)
将所述步骤
(2)
得到的混合体与螺吡喃

双酸官能化离子液体

二乙烯基苯和引发剂混合后,在氮气气氛中进行自由基聚合反应,得到
Pickering
乳液界面催化剂
。2.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤
(1)
中具有核壳结构的
SiO2@Fe3O4磁性纳米粒子的粒径为
25

45nm。3.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤
(2)
中乙烯基改性的
SiO2@Fe3O4的质量和所述步骤
(3)
中双酸官能化离子液体的物质的量之比为
(180

250)mg

1mmol。4.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤
(3)
中二乙烯基苯

螺吡喃和双酸官能化离子液体的物质的量之比为
(0.5

【专利技术属性】
技术研发人员:孙青青刘中秋郭佳良应安国刘玉静
申请(专利权)人:曲阜师范大学
类型:发明
国别省市:

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