均匀设计在酯化樟树籽油制备单甘酯中的应用

以樟树籽油为原料、对甲基苯磺酸为催化剂,通过酯化将樟树籽油中的游离脂肪酸转化为单甘酯。采用均匀设计和偏最小二乘回归法,以酯化率(Y1)和单甘酯的含量(Y2)的最大值为优化目标,考察反应温度、催化剂的用量、醇油物质的量配比、反应时间对樟树籽油酯化反应的影响。对两个试验指标进行回归建模,模型拟合的决定系数分别为0.9801、0.9739。最优目标函数值Y1、Y2 分别为98.2%、12.2%,实测值分别为95.6%、14.4%,最佳酯化反应条件为反应温度132℃、催化剂的用量3.5%(油重)、醇油物质的量配比1.8:1、反应时间2h。     

胰脂肪酶催化樟树籽仁油和甘油合成中碳链单甘油酯

采用胰脂肪酶催化樟树籽仁油与甘油反应合成中碳链单甘油酯,通过单因素试验和正交试验,研究了反应时间、加酶量、醇油摩尔比、反应初始加水量、反应温度对产物中中碳链单甘油酯含量的影响。结果表明,胰脂肪酶催化樟树籽仁油(10 mL)与甘油反应合成中碳链单甘油酯的适宜条件为:反应温度47℃,加酶量220 mg,醇油摩尔比4.3∶1,反应初始加水量35μL,反应时间30 h。在此反应条件下,产物中中碳链单甘油酯的含量为53.42%±0.05%。     

脂肪酶催化大豆色拉油甘油解合成单甘酯

研究了间歇反应条件下脂肪酶催化大豆色拉油甘油解制备单甘酯的过程,对三种商业酶和自制固定化脂肪酶进行了筛选,并对影响甘油解过程的溶剂效应和酶量因素进行了研究。采用了响应面分析方法对甘油解反应进行优化,以单甘酯百分含量为响应值,对底物摩尔比、初始含水量、温度这三个因素的重要性做了适当评价,并给出了拟和良好、回归显著、可靠性较好的经验性模型方程。优化条件为:反应温度46℃,初始水质量分数4%(相对于大豆色拉油),底物甘油与豆油摩尔比为3.7∶1,固定化酶用量质量分数5%(相对于大豆色拉油),反应时间30h,单甘酯最高转化率为74.04%。     

离子液体中酶法酯化选择性富集单甘酯的研究

系统地探究了离子液体的溶剂性质对酶法酯化反应中选择性富集单甘酯的影响。结果表明,离子液体的极性和氢键性质是影响选择性富集单甘酯的决定因素。在[Tf_2N]~-类离子液体中,E_N~T值与单甘酯选择性呈现明显的正相关性。具有羟基功能基团的离子液体[HO(CH_2)_2MIM]Tf_2N以及具有强氢键碱性的阴离子离子液体[BMIM]N(CN)_2有很高的单甘酯选择性。[PF_6]~-和[Tf_2N]~-类离子液体由于具有较高的log P值和较低β值,因此具有较高的脂肪酸转化率。[PF_6]~-离子液体过高的黏度提高了反应的传质阻力,使脂肪酸转化率降低,单甘酯选择性升高,呈现与极性规律相反的规律。选择[HO(CH_2)_2MIM]Tf_2N作为反应溶剂,得到合成单甘酯的最佳工艺条件为底物(甘油与油酸)摩尔比4∶1、反应时间8 h、脂肪酶添加量4%、离子液体添加量30%、反应温度50℃。在最佳条件下脂肪酸转化率为93.6%,单甘酯含量为61.1%,单甘酯选择性为64.5%。     

甘油钠催化大豆油甘油解制备单甘酯的研究

采用甘油钠催化大豆油甘油解制备单甘酯,对反应温度、反应时间、甘油钠添加量和底物物质的量比进行了研究,得到选定的反应条件是:反应温度175℃、甘油钠添加量(油重)为2.4％、底物物质的量比(大豆油和甘油)为1∶4和甘油解反应时间为2h,在此条件下,反应得到的甘油酯混合物中,单甘酯质量分数为53.1％.采用二级分子蒸馏纯化单甘酯产品,粗甘油酯在Ⅰ级分子蒸馏(140℃)除去游离脂肪酸和甘油;在Ⅱ级分子蒸馏(190℃)纯化单甘酯,得到纯度为93.0％的单甘酯产品,单甘酯回收率为96.8％.     

樟树籽油提取的研究

樟树籽核仁含有40%左右的油脂.研究了超临界CO2萃取樟树籽油的工艺,确定萃取最佳工艺参数为萃取温度40℃、萃取压力20 MPa、CO2流量35 kg/h、萃取时间100～120 min.     

酶催化水解樟籽油的研究

在我国樟树是一种经济价值很高的林产资源。本文主要针对樟树籽油脂肪酸组成中富含癸酸这一特性，为探讨其开发和利用的途径，通过琛麦催化水解樟酸籽甘油反应行为，并得出最佳操作条件。     

BrΦnsted酸性离子液体催化合成尼泊金酯

以Bronsted酸性离子液体[Hmim]Cl为催化剂催化合成尼泊金酯,考察了反应时间、醇酸摩尔比、离子液体用量等条件对反应的影响,确定了反应的最佳条件:对羟基苯甲酸的用量为0.04mol,反应时间2.5h,醇酸摩尔比为2:1,离子液体用量为3mL,产率超过82%.离子液体可循环使用5次,催化活性基本不变.     

樟树籽油溶剂萃取脱酸工艺优化

为优化樟树籽油溶剂脱酸工艺,在单因素水平试验的基础上,选择萃取次数、液料比、温度为因素,以酸值为响应值,设计Box-Behnken中心组合试验,采用响应面法分析优化了樟树籽油溶剂脱酸参数。试验结果表明,萃取次数为3次、液料比为1:2.8、温度为34℃时,脱酸效果最佳,酸值由21.58KOHmg/g降为1.41KOHmg/g。     

樟树籽仁油的结构和特性分析

分别采用气相色谱、液质联用测定分析了樟树籽仁油的脂肪酸组成和分布、甘油三酯组成,测定分析了其理化性质、融化结晶特性。结果表明:樟树籽仁油中所含脂肪酸主要是中碳链脂肪酸,其中癸酸含量为60. 25%、月桂酸含量为35. 88%、辛酸含量为0. 45%,长碳链脂肪酸含量低于5%;樟树籽仁油的甘油三酯组成为CCC(12. 55%)、CCLa(56. 38%)、CLaLa和MCC(20. 36%);樟树籽仁油酸价(KOH)为0. 32 mg/g、皂化值(KOH)为267. 30 mg/g、碘值(I)为5. 70 g/100 g、过氧化值为0. 03 g/100 g;樟树籽仁油的融化温度为21. 63℃、结晶温度为1. 54℃,在人体体温下处于完全融化状态,利于人体吸收代谢。     

樟树籽油酯交换法制备生物柴油的研究

以浓H2SO4为催化剂,樟树籽油与甲醇预酯化生成酯化油;再以NaOH为催化剂,酯化油与甲醇进行酯交换制备生物柴油。在单因素试验的基础上,利用正交试验优化酯交换反应条件。结果表明:当甲醇与酯化油摩尔比为4.0∶1、催化剂与酯化油摩尔比为0.050∶1、反应时间为80 min、反应温度为55℃时,酯交换率最高,达94.38%。经气相色谱分析,樟树籽油生物柴油的脂肪酸甲酯组成为:癸酸甲酯53.67%,月桂酸甲酯42.92%,肉豆蔻酸甲酯0.44%,棕榈酸甲酯0.37%,油酸甲酯2.11%,亚油酸甲酯0.26%。     

杂多酸离子液体催化棉籽油制备生物柴油研究

制备了5种杂多酸离子液体催化剂[TEA-PS]_XH_3-XPW₁₂O₄₀(X=1,1.5,2,2.5,3),用于催化棉籽油酯交换制备生物柴油研究,其中杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀的催化活性最高。以杂多酸离子液体[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀为催化剂,研究了甲醇与棉籽油摩尔比、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量、反应温度和反应时间对甲醇与棉籽油酯交换反应的影响。结果表明:当甲醇与棉籽油摩尔比为12∶1、催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀用量为棉籽油质量的5%、反应温度80℃、反应时间6 h时,生物柴油收率最高,达95.3%;同时,催化剂[TEA-PS]_1.5H_1.5PW₁₂O₄₀重复使用6次后,生物柴油收率仍高于92%。     

固载型离子液体基硅钨酸催化制备月桂酸单甘酯的工艺研究

以硅钨酸、喹啉丙基磺酸（QuPS）为原料,采用溶胶-凝胶法合成了系列硅胶（SG）固载型离子液体基硅钨酸催化剂,并通过FT-IR、XRD、TGA-DTG、电位滴定以及BET等表征技术对催化剂的结构、热稳定性及酸性进行表征,同时考察了该系列催化剂在月桂酸单甘酯（GML）制备中的催化性能。结果表明：4%[QuPSH]1H3SiW12O40/SG催化剂显示较好的催化活性和重复使用性能。催化剂强的Br?nsted酸性、适宜的比表面积及活性组分（Br?nsted）与载体（Lewis）间的酸性协同效应是其具有高催化性能的原因。以4%[QuPSH]1H3SiW12O40/SG为催化剂,在n(甘油):n(月桂酸) = 5:1,催化剂用量为月桂酸质量的6%,反应时间4 h,反应温度423 K条件下,月桂酸转化率为96.6%,GML产率为80.1%。     

樟树籽仁油合成癸/月桂酰基谷氨酸钠工艺研究

以樟树籽仁油为原料,通过皂化、酰氯化,碱性条件下与谷氨酸钠反应生成癸/月桂酰基谷氨酸钠盐.研究反应温度、pH、反应时间、丙酮与水体积比以及谷氨酸钠与癸/月桂脂肪酰氯摩尔比对癸/月桂酰基谷氨酸钠合成率的影响.得出最佳合成条件为:反应温度45℃,反应时间3h,pH10～11,丙酮与水体积比2∶1,谷氨酸钠与癸/月桂脂肪酰氯摩尔比2∶1.在此条件下,癸/月桂酰基谷氨酸钠的合成率为89.2％.经质谱及红外光谱分析,确定产物为癸/月桂酰基谷氨酸钠.     

双咪唑磺酸型离子液体催化煎炸废弃油制备生物柴油

为高效环保地制备生物柴油,通过三步法合成了一系列HSO4HSO3-C3\[MIM\]Cn\[MIM\]C3-HSO3HSO4(简写为CnMSS,n=2~6)双咪唑磺酸型离子液体,对其催化酯交换反应的性能进行了探究,并对离子活性最强的离子液体进行了核磁共振表征。以该离子液体为催化剂,通过单因素实验对三油酸甘油酯模型反应条件进行优化,并在此基础上采用正交实验优化煎炸废弃油制备生物柴油的工艺条件,同时对生物柴油产品进行了红外光谱和核磁共振表征。结果表明：离子液体C5MSS的催化性能最强;在醇油摩尔比18∶?1、反应时间8 h、反应温度100?℃、催化剂用量8%（以三油酸甘油酯质量计）条件下,油酸甲酯产率为91.18%,且该离子液体重复使用7次油酸甲酯产率仍然能够达到83%以上。煎炸废弃油制备生物柴油的最优工艺条件为醇油摩尔比18∶?1、反应温度80?℃、反应时间9 h、催化剂用量10%（以煎炸废弃油质量计）,在此条件下生物柴油的产率可达9860%。红外光谱和核磁共振表征结果表明反应生成了脂肪酸甲酯,且酯交换反应比较彻底。     

碱性离子液体[Bmim]OH催化菜籽油制备生物柴油

研究合成了具有碱性功能的离子液体[Bmim]OH,并用其催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油,考察了醇油摩尔比、反应温度、反应时间和离子液体用量对酯交换反应的影响及离子液体的稳定性。结果表明:在n(甲醇)∶n(菜籽油)=16∶1,反应温度150℃,反应时间4 h和离子液体用量为菜籽油质量6%的条件下,生物柴油收率可达96.2%,并且该离子液体的稳定性良好,循环使用5次催化性能没有明显降低。     

K2CO3/Al2O3催化大豆油甘油解制备单甘酯的研究

利用K2CO3/Al2O3固体碱催化大豆油甘油解制备单甘酯.在单因素试验的基础上,利用正交试验对单甘酯制备条件进行优化,得到最优条件为:反应温度210℃,反应时间1.5h,催化剂添加量0.8％(占大豆油质量),大豆油与甘油物质的量比1∶3.在最优条件下,单甘酯含量达到58.26％.经过两级分子蒸馏,单甘酯含量高达95.69％,回收率为90.8％.     

酸性离子液体催化大豆油酸解反应

研究了酸性离子液体催化大豆油与辛酸、癸酸反应合成中长碳链结构脂的主要影响因素。对离子液体进行了筛选,考察了底物摩尔比(大豆油与辛酸癸酸混合物(摩尔比3∶1)摩尔比)、催化剂添加量、反应温度、反应时间对中碳链脂肪酸(MCFA)结合率的影响。以1-羧甲基-3-甲基咪唑硫酸氢盐为催化剂,利用单因素实验确定最佳反应条件为:底物摩尔比1∶8,催化剂添加量12%(以底物质量计),反应时间9 h,反应温度130℃。在最佳反应条件下,反应产物中MCFA的结合率为46.72%,辛酸、癸酸的结合率分别为30.04%、16.68%。通过考察辛酸、癸酸参与反应的难易程度可知,癸酸较辛酸更容易发生酸解反应。