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介孔SO_4~(2-)/ZrO_2的制备、表征及其催化煎炸废油合成生物柴油

张志  袁红  王云杰  
【摘要】:采用溶胶凝胶法,使用十六烷基三甲基溴化氨(CTAB)为模板剂,正丙醇锆为锆源,(NH_4)_2SO_4为硫化剂,经不同温度(400~600℃)煅烧制备介孔SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸。并利用氨程序升温脱附(NH_3-TPD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、N_2物理吸脱附(BET)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品结构进行表征。结果显示:当煅烧温度为500℃时制备的催化剂出现明显的四方晶相,随着煅烧温度的升高,催化剂的比表面积先增加后减小,500℃时最大,比表面积为130 m~2/g,孔径为3.3 nm;TEM显示所制备的催化剂均具有蠕虫状介孔结构;NH_3-TPD曲线显示所制备的催化剂均具有超强酸性,500℃时酸量最大,为22 cm~3/g STP。将该催化剂用于煎炸废油和甲醇酯交换制备生物柴油试验,发现500℃煅烧的催化剂具有较高的催化活性,于190℃下反应8 h生物柴油收率达到92.3%。催化剂重复利用5次后,生物柴油收率仍能达到76.3%。

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