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一种磁性碳基催化剂及利用该催化剂制备生物柴油的方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-03-22 10:37:24

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-03-22 10:37:24

本发明公开了一种磁性碳基催化剂,通过以下方法制备得到:将电炉粉尘利用球磨机进行研磨,置于75℃‑105℃条件烘干,得到预处理后的电炉粉尘;取预处理后的电炉粉尘,加入浓盐酸,待反应后,再加入去离子水和碳源,搅拌,过滤洗涤至溶液的pH为中性后干燥;将干燥后的样品在600℃‑800℃条件下煅烧2h以上,即得磁性碳载体;将得到的磁性碳载体和甲醇钠进行混合后,加入去离子水,恒温混合磁力搅拌、烘干,然后再将干燥的样品在惰性气体下,以5℃/min‑7℃/min的升温速率加热到600oC‑700oC,保持2h以上,冷却,即得磁性碳基催化剂。该催化剂催化效果较好,生物柴油得率>98%,催化剂回一次收率>90%。且循环使用能力较优,7次反应后生物柴油产率还能达到80%以上。

一种磁性碳基催化剂的制备方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:(1)电炉粉尘预处理:将电炉粉尘利用球磨机进行研磨,置于75℃‑105℃条件烘干,得到预处理后的电炉粉尘;(2)磁性碳基催化剂的制备:①取预处理后的电炉粉尘,加入浓盐酸,待反应后,再加入去离子水和碳源,搅拌,过滤洗涤至溶液的pH为中性后干燥;②将干燥后的样品在600℃‑800℃条件下煅烧2h以上,即得磁性碳载体;③将步骤②得到的磁性碳载体和甲醇钠进行混合后,加入去离子水,恒温混合磁力搅拌、烘干,然后再将干燥的样品在惰性气体下,以5℃/min ‑7℃/min的升温速率加热到o o600C ‑700C,保持2h以上,冷却,即得磁性碳基催化剂。

随着全球工业化快速的发展,对化石资源的消耗也在不断提升。过度的开发和利用化石燃料,不仅造成了能源短缺,也造成了生态环境的破坏和大气污染,进而威胁到人类的健康和生存。如何开发和有效利用清洁、环保、绿色的可再生能源具有深远的经济效益和社会效益。生物柴油是植物油、动物油、餐饮废弃油和低价醇在酸性和碱性催化剂的作用下,通过酯交换反应制得的可再生燃料,近年来受到广泛的关注。生物柴油具有和石化柴油相似的理化性质,可以直接添加在发动机中使用,无需对发动机进行改造。生物柴油燃烧过程具有碳烟和聚合物颗粒等不可燃烧物的含量较少、气体中硫化物和芳香烃含量较低、二氧化碳几乎近零排放等优点,使得生物柴油成为最佳的石化柴油替代品之一。

华北理工大学,是一所省属重点骨干大学、省重点支持的国家一流大学建设高校 ;是中华人民共和国应急管理部、国家国防科技工业局与河北省人民政府共建高校,入选教育部卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家级大学生创新创业训练计划、新工科研究与实践项目、省部共建协同创新中心、国际中文教师奖学金接收院校  、国家专业综合改革试点。

1、本专利以电炉粉尘为原料,通过在惰性气体条件下引入碳源、高温煅烧,再通过湿浸渍法负载甲醇钠后煅烧得到高催化活性的催化剂,在外部磁场作用下足以分离催化产物和催化剂。

2、本专利合成的磁性碳载体可以在反应后与液体产物在外部磁场的作用下分离,初次催化剂收得率≥90%。

3、本专利合成的磁性碳载体,可以使活性物质均匀的分布在表面,从而为催化反应提供充足的活性位点,继而使制备得到的磁性碳基催化剂具有非常好的催化活性和应用价值,生物柴油得率≥9

4、本专利合成的磁性催化剂的循环使用能力较优,在优化浸渍条件下,7次反应后生物柴油的产率还能达到80%以上。译

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接次项目