[发明专利]双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法

权利要求书

1.双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，包括酸功能化双子离子液体制备步骤和生物柴油制备步骤，其特征在于，生物柴油制备工艺步骤为：

A)用酸功能化双子离子液体作为反应的催化剂，在40-80℃条件下催化脂肪酸与短链醇的混合物，反应时间为3-6小时；

B）将步骤A制得的反应液冷却至室温，通过重力沉降，将反应液进行分层处理，下层即为酸功能化双子离子液体，将上层液体减压脱除短链醇，得到生物柴油。

2.如权利要求1所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，所述的酸功能化双子离子液体为磺酸基功能化双子烷基胺盐阳离子与无机或有机阴离子构成的盐；其中脂肪酸与短链醇的摩尔比为1:1至1:4；酸功能化双子离子液体质量与脂肪酸与短链醇的混合物的总质量比为1：20～20：1。

3.如权利要求2所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，所述的阳离子为磺酸基功能化双子烷基胺盐阳离子，其结构通式如下所示，其中，m=1,2，n=1～5，R为C₄～C₁₈。

4.如权利要求2所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，所述的阴离子为氯、溴、碘、硫酸根、硫酸氢根、硝酸根、磷酸二氢根、四氟硼酸根、六氟磷酸根、乙酸根、甲磺酸根、对甲苯磺酸根、三氟甲磺酸根或三氟乙酸根负离子。

5.如权利要求1所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，其中，步骤B中分离出的酸功能化双子离子液体重复用于反应。

6.如权利要求1所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，其中，步骤A中脂肪酸为高级脂肪酸；所述的短链醇为甲醇、乙醇或丙醇。

7.如权利要求1所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，所述的酸功能化双子离子液体制备步骤，为将N,N’-二甲基乙二胺与溴代十二烷反应，得到双（甲基十二烷基）乙二胺；将双（甲基十二烷基）乙二胺同1,3-丙磺酸内酯反应，得到双（甲基十二烷基磺丙基）乙撑双季铵盐，将双（甲基十二烷基磺丙基）乙撑双季铵盐与两摩尔的对甲苯磺酸反应后，减压脱水得到二对甲苯磺酸盐代双（甲基十二烷基磺酸丙基）乙撑双季铵盐。

8.如权利要求1所述的双子离子液体催化剂制备生物柴油的方法，其特征在于，所述的酸功能化双子离子液体制备步骤：

1）酸功能化双子离子液体的制备过程：将16.8份质量的氢氧化钠溶解于126份质量乙醇中，加入17.6份质量的N,N’-二甲基乙二胺，加热至80℃，滴加50份质量的溴代十二烷，滴加完毕，保温反应48小时后，过滤，溶液蒸除乙醇后，用80份质量的丙酮溶解，将不溶物过滤，蒸除溶剂；得到白色蜡状固体双（甲基十二烷基）乙二胺；取42.5份质量的双（甲基十二烷基）乙二胺，溶解于40份质量的丙酮中，加热至60℃，滴加26.9份质量的1,3-丙磺酸内酯，滴加完毕，保温反应48小时后，过滤，滤饼用丙酮洗涤，并与80℃真空干燥5小时，得到黄色固体双（甲基十二烷基磺丙基）乙撑双季铵盐；取33.4份质量的双（甲基十二烷基磺丙基）乙撑双季铵盐溶于30份质量的乙醇中，加入19份质量的对甲苯磺酸，升温至90℃并保温反应3小时，反应完毕后，减压脱除乙醇得淡黄色粘稠液体二对甲苯磺酸盐代双（甲基十二烷基磺酸丙基）乙撑双季铵盐；

2）生物柴油的制备：在配有磁力搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口瓶内，加入一定配比的脂肪酸、短链醇、离子液体，其中脂肪酸与短链醇的摩尔比为1:1～1:4，离子液体质量与反应物总质量比为1：20～20：1；升温至40-80℃开始反应计时，反应4小时后，停止反应，反应液冷却静置分层后，上层液体蒸馏得到生物柴油。