毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
随着世界石油储备能源的消耗和温室气体排放的增加，寻找可代替能源成为当务之急。生物柴油由于具有可再生、可降解、无毒等优点，因而成为有发展潜力的生物燃料［1］。迄今为止已开发出了4种制备生物柴油的生产工艺［2］：直接掺和法、微乳法、热裂解法和酯交换法。油酸甲酯主要用作塑料增塑剂、抗水剂和树脂的韧化剂，也用于合成去垢剂、乳化剂、润湿剂及稳定剂的中间体。在工业生产中主要是由甲醇和油酸在催化剂浓硫酸的作用下经酯化反应得到，但存在副产物较多、设备腐蚀和环境污染严重等问题［3］。因此，研究环保、高效、后续处理工艺简单的酯化反应催化剂成为迫切需要解决的问题。油酸甲酯是利用酯交换法，通过油酸与甲醇的酯化反应制备的一种重要的化工原料，广泛用于制备表面活性剂皮革添加剂纺织助剂 润滑剂石油勘探无荧光泥浆润滑剂等，还可用作杀虫剂助剂，近年来作为生物燃料而备受关注。酯交换法包括酸碱催化、酶催化、超临界催化和超临界介质中的酶催化法等。近几年油酸甲酯合成中研究较多的催化剂主要有酸催化剂和碱催化剂［2］。
1.酸催化剂
1.1固体酸催化
固体酸催化剂是具有给出质子和接受电子对能力的固载化催化剂，固体酸又分为布朗斯特（Brφnsted）酸和路易斯（Lewis）酸。首先固体酸催化剂的使用在一定程度上缓解和避免了均相反应带来的不利因素的出现，其次由于其使用温度范围广，适用于700800K进行的反应，这就将研究范围扩大到热力学上可进行的反应范围内［4］。
1.1.1炭基固体酸
炭基固体酸催化剂是众多固体酸催化剂中的一种，将碳源经过碳化，形成具有大量多环芳香碳环构成的无定形碳结构，然后通过磺化，在其表面负载磺酸基，得到碳基固体酸催化剂，由于制备过程简单、热稳定性好、机械强度高，酸密度大，近来越来越受到关注，在催化领域具有较为广阔的应用前景［5-6］。孙昆仑等［1］研究以蔗糖和对甲基苯磺酸为原料，采用水热法一步合成了碳基固体酸催化剂，以油酸和甲醇为原料合成油酸甲酯做模型反应，对催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间和催化剂重复使用性等因素进行了探讨。该催化剂具有生产成本低、制备过程简单、易分离回收等优点，适宜条件下酯化率可达94.96％，重复使用5次仍具有一定的催化活性。
1.1.2离子交换树脂
根据树脂中活性基团种类的不同，可将其分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂又分为强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂两类。
强酸性阳离子交换树脂的主要交换基团为磺酸基（-SO3H），经过再生处理（通常是用强酸浸泡进行阳离子交换）可以重复使用。弱酸性阳离子交换树脂含有弱酸性基团，如羧基（-COOH），只能在碱性或者微酸性溶液中离解。另外，当烷烃和芳环上的氢全部被氟原子取代后，可得到全氟树脂磺酸（Nafion-H），Nzfion树脂首次油杜邦公司制备。
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