Кинетика и катализ, 2020, T. 61, № 3, стр. 382-383

Новые бифункциональные гетерогенные катализаторы для получения биодизельного топлива, приготовленные на основе аттапульгитовой глины, обработанной кислотой и модифицированной натриевыми солями

S. Adipah a, M. Takase b***

a Department of Environmental Engineering and Science, Chongqing University
Chongqing, China

b Department of Environmental Science, School of Biological Sciences, University of Cape Coast
Cape, Coast, Ghana

* E-mail: fransil351@yahoo.com
** E-mail: mohammed.takase@ucc.edu.gh

Поступила в редакцию 08.07.2019
После доработки 07.12.2019
Принята к публикации 10.12.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Исследована каталитическая переэтерификация метанолом масла семян тропического дерева Parkia с целью получения биодизельного топлива. В качестве твердого основания использована аттапульгитовая глина, обработанная HCl и затем функционализированная добавками C4H6O4KNa и Na2C2O4. Определение каталитической активности образцов аттапульгита, обработанных и затем функционазированных растворами C4H6O4KNa различной концентрации, показало, что лучшие результаты получены с 4 M раствором C4H6O4KNa. Раствор с такой концентрацией тартрата был выбран для модифицирования глины. Активность образцов, модифицированных 4 M раствором C4H6O4KNa, сопоставлена с активностью катализаторов, обработанных 4 M раствором Na2C2O4. Обе серии катализаторов были приготовлены методом пропитки. Катализаторы, прошедшие функционализацию, высушивание и прокаливание при 450°C в течение 4 ч, охарактеризованы следующими методами: титрованием с индикаторами Гаммета, измерением изотерм адсорбции азота, Фурье-ИК-спектроскопией, методом рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопией и термогравиметрическим анализом. Каталитическая активность аттапульгита, обработанного HCl и функционализированного 4 M раствором C4H6O4KNa (4NK/HCl-Atta-4) была выше, чем у катализаторов других серий – обработанного HCl и функционализированного Na2C2O4 (4NC/HCl-Atta-4) и обработанного только HCl (HCl-Atta-4, контрольный образец). Максимальные выходы биодизеля (94.7 и 92.2%) получены в присутствии образцов 4NK/HCl-Atta-4 и 4NC/HCl-Atta-4 соответственно. Эти результаты были достигнуты в следующих условиях: отношение метанол : : масло = 9 : 1, навеска катализатора – 6 мас. %, температура реакции – 60°C, продолжительность реакции – 6 ч. Катализаторы сохраняли активность после повторного использования в течение пяти циклов. По качеству полученное биодизельное топливо соответствует стандартам США и Европейского Союза, и его можно рассматривать как альтернативу дизельному топливу.

Ключевые слова: аттпульгитовая глина, гетерогенные твердые катализаторы, масло семян дерева Parkia, биодизель, переэтерификация

Полная версия статьи будет опубликована в “Kinetics and Catalysis” № 3, 2020.

Дополнительные материалы отсутствуют.