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Ultrasonics sonochemistry2014Sep01Vol.21issue(5)

超音波下での不均一な固体塩基触媒を使用した非食用シリブムマリアヌムオイルからのバイオディーゼル生産

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

この研究の目的は、超音波下でメタノールを使用してメタノールを使用してバイオディーゼルへの非食用シリブムマリアヌ油のエステル率化のための不均一な固体塩基触媒として、C4H4O6HKをドープした修正TiO2を調査することです。異なるKコンパウンドをドープした修飾TiO2の触媒性能をスクリーニングすると、TiO2にドープされた0.7 C4H4O6HKが選択されました。触媒の調製は、初期の湿潤含浸法を使用して行われました。C4H4O6HKで修正されたTiO2をドープし、それに続いて600°Cで600°Cで乾燥し、焼成を続けたため、触媒はXRD、FTIR、SEM、BET、TGA、UV、およびハメット指標によって特徴付けられました。バイオディーゼルの収量は、触媒塩基性に比例しました。触媒には、高い塩基性と優れた性能を備えた粒状および多孔質構造がありました。メタノールとオイル、5 wt。%触媒量、60°C反応温度、30分間の反応時間の16:1モル比の組み合わせ条件で、最大収量は90.1%でした。触媒は、5サイクルの使用後に持続的な活動を維持しました。バイオディーゼルの主な問題である酸化的安定性は、アスコルビン酸を抗酸化物質として30日後に2.0時間から3.2時間に改善しました。ただし、フラッシュポイント、セタン数、コールドフローのものを含む他のプロパティは、国際基準に匹敵しました。この研究は、TI-0.7-600-6は、S。marianumオイルからかなりの収量でバイオディーゼルを生成するための超音波下で効率的で経済的かつ環境的に、友好的な触媒であることを示しました。

この研究の目的は、超音波下でメタノールを使用してメタノールを使用してバイオディーゼルへの非食用シリブムマリアヌ油のエステル率化のための不均一な固体塩基触媒として、C4H4O6HKをドープした修正TiO2を調査することです。異なるKコンパウンドをドープした修飾TiO2の触媒性能をスクリーニングすると、TiO2にドープされた0.7 C4H4O6HKが選択されました。触媒の調製は、初期の湿潤含浸法を使用して行われました。C4H4O6HKで修正されたTiO2をドープし、それに続いて600°Cで600°Cで乾燥し、焼成を続けたため、触媒はXRD、FTIR、SEM、BET、TGA、UV、およびハメット指標によって特徴付けられました。バイオディーゼルの収量は、触媒塩基性に比例しました。触媒には、高い塩基性と優れた性能を備えた粒状および多孔質構造がありました。メタノールとオイル、5 wt。%触媒量、60°C反応温度、30分間の反応時間の16:1モル比の組み合わせ条件で、最大収量は90.1%でした。触媒は、5サイクルの使用後に持続的な活動を維持しました。バイオディーゼルの主な問題である酸化的安定性は、アスコルビン酸を抗酸化物質として30日後に2.0時間から3.2時間に改善しました。ただし、フラッシュポイント、セタン数、コールドフローのものを含む他のプロパティは、国際基準に匹敵しました。この研究は、TI-0.7-600-6は、S。marianumオイルからかなりの収量でバイオディーゼルを生成するための超音波下で効率的で経済的かつ環境的に、友好的な触媒であることを示しました。

The aim of this study is to investigate modified TiO2 doped with C4H4O6HK as heterogeneous solid base catalyst for transesterification of non-edible, Silybum marianum oil to biodiesel using methanol under ultrasonication. Upon screening the catalytic performance of modified TiO2 doped with different K-compounds, 0.7 C4H4O6HK doped on TiO2 was selected. The preparation of the catalyst was done using incipient wetness impregnation method. Having doped modified TiO2 with C4H4O6HK, followed by impregnation, drying and calcination at 600 °C for 6 h, the catalyst was characterized by XRD, FTIR, SEM, BET, TGA, UV and the Hammett indicators. The yield of the biodiesel was proportional to the catalyst basicity. The catalyst had granular and porous structures with high basicity and superior performance. Combined conditions of 16:1 molar ratio of methanol to oil, 5 wt.% catalyst amount, 60 °C reaction temperature and 30 min reaction time was enough for maximum yield of 90.1%. The catalyst maintained sustained activity after five cycles of use. The oxidative stability which was the main problem of the biodiesel was improved from 2.0 h to 3.2h after 30 days using ascorbic acid as antioxidant. The other properties including the flash point, cetane number and the cold flow ones were however, comparable to international standards. The study indicated that Ti-0.7-600-6 is an efficient, economical and environmentally, friendly catalyst under ultrasonication for producing biodiesel from S. marianum oil with a substantial yield.

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