适用于制备生物柴油的纳米固体杂多酸、杂多碱催化剂及应用

摘要

本发明属于生物柴油制备技术领域。具体涉及纳米固体催化剂技术领域。公开了一种适用于制备生物柴油的纳米固体杂多酸、杂多碱催化剂及其应用。所述的纳米催化剂粒径为25～50nm。其中纳米固体杂多酸选自，S2O82-/ZrO2-TiO2，S2O82-/γ-Al2O3-SiO2，H4SiW12O40/SiO2和H4PMo11VO40·xH2O其中一种或其组合；所述的纳米固体杂多碱选自K2CO3/γ-Al2O，KF/CaO，KF/CaO-MgO和Co2Mo/MgO2Al2O3其中一种或其组合。与现有催化剂相比，本发明的催化剂活性高、强度大、寿命长、再生性能好，可以被重复利用等突出优点。

主权项

一种适用于制备生物柴油的纳米固体杂多酸和/或杂多碱催化剂，该催化剂的粒径为25～50nm，所述催化剂的用量为动植物油重量的1～6％，其中：所述的纳米固体杂多酸选自S2O82‑/γ‑Al2O3‑SiO2和H4SiW12O40/SiO2其中一种或其组合；所述的纳米固体杂多碱选自KF/CaO‑MgO，其中，所述的纳米杂多酸H4SiW12O40/SiO2按照如下步骤制备：首先利用乙醚萃取法制备H4SiW12O40然后用溶胶‑凝胶法制备纳米型复合硅钨酸：按照硅酸乙酯∶丁醇∶水∶H4SiW12O40的质量比为10∶5∶4∶3.5的比例，将所述的原料加入三颈瓶中，回流搅拌2h，使硅酸乙酯水解生成透明溶胶，将溶胶转入PVC模具中，恒温水浴2h，得到透明凝胶；在100℃烘干，研磨，即得纳米粒子直径为50nm的H4SiW12O40/SiO2；其中，所述的纳米杂多酸S2O82‑/γ‑Al2O3‑SiO2按照如下步骤制备：在pH值为3‑6时使Al3+、SiO32‑水解和缩聚，形成Al3+‑(OH)n‑Al3+、Al3+‑(OH)n‑Si4+、Si4+‑(OH)n‑Si4+溶胶，自然冷却到室温，得到γ‑Al2O3‑SiO2凝胶，将该凝胶置于电阻炉中灼烧，得到γ‑Al2O3‑SiO2粉体，用0.1‑2mol·L‑1(NH4)2S2O8处理，后经400‑700℃焙烧，即得平均粒径为30nm的，含有氧桥及双硫键多中心的复合型纳米固体杂多酸催化剂；其中，所述的纳米杂多碱KF/CaO‑MgO按照如下步骤制备：将100g CaO、20g MgO混合研磨，用0.1mol/L的KF溶液浸泡1～3h，搅拌均匀，在600℃煅烧5h，即得平均粒径为50nm的纳米固体杂多碱催化剂。