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为应对能源危机、环境污染问题,开发可循环、环境友好型替代能源的举措刻不容缓,生物柴油无疑是新能源领域的重要焦点。本论文主要研究Zr O2改性的Mg O复合型催化剂和锌铝复合氧化物负载Zr O2的负载型催化剂催化废弃动物脂肪的酯交换反应制备生物柴油,实验考察固体碱催化剂的制备条件,并对催化剂进行表征及使用寿命的研究,确定催化剂的最佳制备方法;同时,对反应的影响因子进行研究,优化筛选出最佳的酯交换工艺参数。共沉淀法制备的Mg O-Zr O2复合催化剂具有很高的催化活性,其最佳制备条件为:Mg-Zr摩尔比=3,空气氛围中500℃下焙烧4 h,酯交换率接近97%;浸渍法制备的Zr O2/Zn O-Al2O3负载型催化剂显示出很好的催化活性,其最佳制备条件为:Zn/Al前驱体中Zn/Al=2,空气中煅烧600℃;Zr O2的最佳负载量为7%,在空气氛围中550℃下二次煅烧4 h,酯交换率在98%以上。本论文采用了低温氮气吸附-脱附,扫描电镜(SEM),X射线衍射分析(XRD)和CO2升温脱附(CO2-TPD)四种方法对所制备的催化剂进行有关表征分析,数据显示催化剂的孔径分布均在2~10 nm间属于介孔材料,比表面积最高能达200m2/g,由微观形貌看出颗粒大小比较均匀;复合催化剂中的Zr O2以稳定的单斜晶相存在并很好的分散于Mg O表面,催化剂的脱附温度基本在300℃以上说明碱度较强。本论文采用单因素实验和多因素正交实验对所得催化剂酯交换反应参数进行考察。数据表明,Mg O-Zr O2复合型催化剂的最佳反应条件是:醇油摩尔比为45:1,反应温度为240℃,催化剂用量为0.1 g,反应时间为100 min,转化率可达到99%以上,各参数中醇油摩尔比对酯交换反应效果的影响最显著;7%Zr O2/Zn O-Al2O3负载型固体碱的最优反应参数是:醇油摩尔比为45:1,反应温度为220℃,催化剂剂量为0.35 g,反应时间为130 min,转化率在98%以上,各参数中催化剂用量对反应效果的影响最大。本论文通过重复酯交换反应对催化剂的使用寿命进行考察研究,其中Mg O-Zr O2复合催化剂的催化活性在重复5次后依然高达98%左右,7%Zr O2/Zn O-Al2O3负载型催化剂的活性在重复15次后仍维持在85%以上。数据表明,本课题制备的固体碱催化剂的使用寿命较长和稳定性良好。