离子液体催化制备生物柴油的研究进展

生物柴油作为一种可再生的清洁能源,以其良好的环境效应受到越来越多的关注。采用离子液体催化制备生物柴油,符合绿色化学的要求,有着诱人的工业化前景。综述了离子液体催化制备生物柴油的优势、机理和现状。对于存在的问题:离子液体载体效应以及多尺度结构对催化活性影响不明确,离子液体催化剂的酸性对催化活性不明确等提出了解决方案,对离子液体催化制备生物柴油的研究方向进行了展望。     

离子液体在合成生物柴油中的应用

酯交换反应是合成生物柴油的最主要方法,反应中常用到有机及无机溶剂,鉴于传统溶剂对环境的污染,离子液体作为新型环保溶剂成为更好的选择。介绍离子液体的特性及其作为催化剂、酶溶剂及催化剂载体在合成生物柴油中的应用。     

离子液体介质中催化合成生物柴油技术研究

生物柴油作为一种可替代再生性清洁能源,成为新能源领域研究和开发的热点之一.廉价的原料、新合成工艺和高效催化剂技术是降低生产成本,促使该项技术推广应用的发展方向.离子液体作为一种功能可设计的新型绿色溶剂和催化剂,在化学反应和过程开发中显示出了独特的应用前景.将离子液体用于生物柴油制备是近年来新发展的方向,回顾了离子液体在...     

离子液体催化制备生物柴油研究进展

生物柴油由于具有环保、可再生、良好的润滑性与稳定性等优良特征,已逐渐成为汽油、柴油等传统石化燃料的替代品。目前,生物柴油的制备过程中所采用的催化剂多为固体酸碱、液体酸碱等传统非均相与均相催化剂,虽然可以得到较高收率的生物柴油,但此类传统催化剂在使用过程中会造成设备腐蚀、废水处理等与环境、经济相关的问题。离子液体因具有结构可设计性、不易挥发、良好的化学稳定性、无污染以及易回收等优点,可作为一种应用于生物柴油制备的新型高效绿色环保催化剂。结合近几年离子液体在生物柴油合成领域的最新研究,综述了不同种类离子液体催化制备生物柴油的应用进展。     

离子液体催化麻疯树籽油制备生物柴油工艺

离子液体作为绿色液体催化剂具有优良的性能而倍受关注,然而关于离子液体催化合成生物柴油的报道很少。文中以N-甲基咪唑、吡啶为原料,合成N-(4-磺酸基)苄基吡啶硫酸氢根盐离子液体,其结构经IR,1HNMR所证实;以该离子液体为催化剂,催化麻疯树籽油合成生物柴油。在单因子实验基础上,通过正交试验法对反应温度、催化剂的用量、反应时间和醇油摩尔比等影响合成生物柴油的因素进行了优化,同时也对离子液体的稳定性进行了检验。实验结果表明:在反应温度140℃、醇油摩尔比为15∶1、反应时间6 h和催化剂用量为油质量的5%工艺条件下,生物柴油产率可达89.9%,且离子液体的稳定性好,可循环使用5次。此方法制备的生物柴油的主要质量指标与国内外生物柴油生产标准接近。     

3种离子液体催化剂的制备以及在以微生物油脂合成生物柴油过程中的应用研究

针对原料油在转化成生物柴油的过程中易使催化剂失活等问题,合成了3种离子液体:氯化1-丁基-3-甲基咪唑盐([ BMIm] Cl)、1-丁基-3-甲基咪唑氟硼酸盐([BMIm] BF4)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIm] PF6),并对合成的产物作了紫外光谱、红外光谱、核磁共振的结构表征.3种离子液体催化剂均用于催化自制微生物油脂交换制备生物柴油.结果表明,在醇油摩尔比n(醇)∶n(油)=15∶1、催化剂用量为原料油质量的10％、反应温度为90℃、反应时间为16 h的条件下,生物柴油产率可达95％以上.[BMIm] PF6相较于其他2种离子液体催化剂具有较高的催化活性和产率,且与产品易于分离,重复使用6次以后,仍然保持良好的催化活性,产率仍保持在90％以上,说明其在生物柴油生产产业具有广泛应用的潜质.     

硫酸氢铵盐离子液体催化亚麻油制备生物柴油的研究

以浓硫酸和三乙胺为原料制备了酸性离子液体硫酸氢铵盐[Et3NH][HSO4],作为催化剂用于亚麻油与甲醇酯交换反应制备生物柴油。考察了催化剂添加量、醇油摩尔比、反应温度和反应时间等因素对酯交换产品收率的影响。试验结果表明:硫酸氢铵盐离子液体对酯交换反应有很高的催化活性,在甲醇与亚麻油摩尔比为8∶1、催化剂占原料油质量分数6%、反应温度120℃和反应时间5 h的优化条件下,酯交换产品收率可达90%以上。产物中含有十五酸甲酯、软脂酸甲酯等长链酯类物质,与生物柴油的化学组成分相似,说明离子液体硫酸氢铵盐能够催化制备生物柴油。     

酸性离子液体催化制备生物柴油的研究进展

主要总结了国内外利用酸性离子液体催化合成生物柴油的进展,介绍了离子液体特性及其催化制备生物柴油的优点。简述了酸性离子液体在酯化和制备生物柴油反应中的应用,对酸性离子液体催化制备生物柴油的研究方向进行了展望。     

离子液体在脂肪酶催化合成生物柴油中的应用发展趋势

从固定化和非水介质两方面介绍了脂肪酶催化合成生物柴油的现状。简述了离子液体作为绿色溶剂的特性及对脂肪酶催化反应的影响,明确使用离子液体可提高酶的稳定性,维持酶的催化活性。综述了离子液体作为潜在的反应介质应用于脂肪酶催化高产生物柴油的前景。     

离子液体催化大豆油制备生物柴油

制备了对水稳定性好、带—SO₃H官能团的咪唑丙烷磺酸硫酸氢盐离子液体，并以其作为催化剂进行了大豆油酯交换反应制备生物柴油的研究。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。实验结果表明，在n(甲醇)∶n(大豆油) =12∶1、反应温度120 ℃、反应时间8 h和催化剂用量为原料油质量的4.0%条件下,产物中脂肪酸甲酯收率可达96.5%,且离子液体的稳定性好,可循环使用。     

Biocatalytic ester synthesis in ionic liquid media

Ionic liquids have shown potential as green reaction media compared with organic solvents, mainly due to their lack of vapour pressure. In non‐aqueous enzymology, ionic liquids are opening up new fields. The advantages of using ionic liquids over the use of organic solvents as reaction medium for biocatalysis include enhancement of enzyme activity, stability and selectivity. In this work, the enzymatic synthesis of esters in ionic liquids has been extensively reviewed. Numerous examples of the application of ionic liquids as reaction medium for the enzymatic production of esters have been included. The effect of the nature of the ionic liquid on activity, selectivity and stability of enzymes which catalyze esters synthesis has been carefully analysed. Innovative reaction methodologies for the biosynthesis of esters, including ionic liquid/supercritical carbon dioxide biphasic systems and the integrated reaction/separation processes using supported liquid membranes based on ionic liquids have been revised. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

离子液体中酯化反应的研究进展

离子液体被誉为"绿色"介质,由于具备液程宽、良好的热稳定和化学稳定性,与许多小分子物质杰出的相溶性、高的极性和导电性、再循环能力强和可忽略的蒸气压等众多优良性质,被广泛应用在酯化反应中。对以离子液体作为反应介质时进行的酶催化酯化反应、纤维素改性、生物柴油转化等反应的研究进展进行了介绍。     

新型碱性离子液体催化蓖麻油制备生物柴油

合成了新型碱性离子液体[Bmim]OH,将其应用于催化蓖麻油制备生物柴油,并与催化剂KOH、四丁基氢氧化铵进行比较,结果好于后两者。正交实验优化的碱性离子液体[Bmim]OH催化工艺条件为:催化剂用量为1%,醇油摩尔比为6∶1,反应温度为40℃,反应时间为60 min。在该优化条件下,甲酯混合物收率高于97%,蓖麻油基本上完全转化,其中高于95%转化为产物甲酯,催化剂[Bmim]OH重复使用6次没有明显消耗,催化性能稳定。     

Transesterification of palm oil to biodiesel using Br(φ)nsted acidic ionic liquid as high-efficient and eco-friendly catalyst

The transesterification of palm oil and methanol catalyzed by Br(φ)nsted acidic ionic liquids was investigated.Four eco-friendly Br(φ)nsted acidic ionic liquids were prepared and their structures were characterized by NMR,FT-IR and TG-DTG.The results demonstrated that [CyN1,1PrSO3H][p-TSA] was more efficient than the other ionic liquids and chosen as catalyst for further research.The influences of various reaction parameters on the conversion of palm oil to biodiesel were performed,and the orthogonal test was investigated to seek the optimum reaction conditions,which were illustrated as follows:methanol to oil mole ratio of 24∶1,catalyst dosage of 3.0 wt％ of oil,reaction temperature of 120 ℃,reaction time of 150 min,and the biodiesel yield achieved 98.4％.In addition,kinetic study was established for the conversion process,with activation energy and preexponential factor of 122.93 kJ·mol-1 and 1.83 × 1015,respectively.Meanwhile,seven-time recycling runs of ionic liquid were completed with ignorable loss of its catalyst activity.The refined biodiesel met the biodiesel standard EN 14214.     

Investigation of enzymatic biodiesel production using ionic liquid as a co‐solvent

In this study, the lipase catalysed esterification reaction for biodiesel production was investigated in the presence of the ionic liquid [BMIM][PF₆]. Unlike regular organic solvents, many ionic liquids have no vapour pressure, and are therefore considered non‐volatile. When used in systems with enzyme catalysts, ionic liquids may enhance their activity, selectivity, and stability. The use of an enzyme (lipase) as a catalyst, and the ionic liquid as a solvent/immobilization agent also represents an environmentally friendly, “green” technology. Methyl acetate was used as the acyl acceptor as opposed to the more commonly used methanol due to the negative effects methanol and the glycerol by‐product has on lipase enzyme activity. The results of this research indicate that methyl oleate (i.e., biodiesel) was successfully produced, with an 80% overall biodiesel yield in the presence of ionic liquid, at a 1:1 ratio (v/v) to the amount of oil. This verified that the presence of an ionic liquid, at a specified amount, improved the activity of the lipase and the overall biodiesel yield. Results also indicate the addition of ionic liquid facilitated the separation of the methyl esters from the triacetylglycerol by‐product. The best conditions investigated was found to be: 14:1 molar ratio between oil and acyl acceptor; 20% (w immobilised lipase/w of oil; and a temperature in the range of 48–55°C. However, additional purification is required in order for the produced biodiesel to meet ASTM standards.     

离子液体用于石油化工方面的研究进展

离子液体作为一种环境友好型的化工试剂,受到石油化工行业的广泛关注,主要介绍其在轻质燃料油脱硫、合成生物柴油及润滑性能方面的最新研究进展。离子液体用于制备生物柴油,不污染环境,不腐蚀设备,能够重复使用,并且能够提高酶催化体系酶的催化活性与选择性,因此具有非常广阔的应用前景。     

离子液体在电有机合成中的应用

离子液体独特的全离子结构会导致良好的导电性,成为有潜力的绿色电化学材料.离子液体热稳定性好,不挥发,不燃烧,离子电导率高,电化学窗口宽,适合应用在电化学中.简单介绍了离子液体,并综述了离子液体在电有机合成中的应用研究进展.在电合成中,离子液体由于自身较高的电导而避免了加入电解质对电化学反应的干扰.离子液体在电有机合成中的应用分为有机氧化还原反应、电聚合反应、电解氟化反应.然而,离子液体在电有机合成方面研究的较少,它们作为反应介质应用于电有机合成仍然无法摆脱前人的成果.