[发明专利]一种离子液体促使酶催化制备生物柴油的方法

说明书

本发明公开了一种离子液体促使酶催化制备生物柴油的方法，将油脂、离子液体[CH][H₂PO₄]、脂肪酶Novozym 435和甲醇置于反应容器中，于25‑100℃反应3‑24h，反应结束后冷却至室温，体系自动分层，离子液体[CH][H₂PO₄]处于下层，脂肪酶Novozym 435处于中间层，生物柴油处于上层，离子液体[CH][H₂PO₄]和脂肪酶Novozym 435回收后重复循环使用。本发明所用离子液体[CH][H₂PO₄]具有毒性低、容易制备、成本低廉、生物相容性强且易于降解等优点，离子液体和酶在循环使用六次后其催化效果没有明显降低，该反应体系简单，可以将不同来源的油脂高效转化为生物柴油。

技术领域

本发明属于生物柴油的制备技术领域，具体涉及一种离子液体促使酶催化制备生物柴油的方法。

背景技术

化石资源的短缺以及人类对能源和环境日益增长的需求，使得与石油柴油相比，开发具有可再生性、可持续性和温室气体排放量最小化的替代能源成为当务之急。生物柴油是长链脂肪酸的烷基酯（FAME）的混合物，通常由食用油或非食用油和动物脂肪制成，它已被公认为石油柴油的绿色替代品。

利用食用油作原料来制备生物柴油会加剧粮食的短缺问题，为了解决这一问题，寻求可持续的制备生物柴油的原料，蓖麻油引起了人们的广泛关注。蓖麻油由蓖麻的果实压榨而得，蓖麻适应性强，抗旱和耐碱能力较强，适宜荒山荒坡种植，使得蓖麻油成为世界十大油料和四大不可食用的油料之一。

与酸或碱催化生物柴油的费时费力的化学生产相比，酶催化法生产由于反应条件温和，醇油比低，不需要对各种原料进行预处理，操作简便，受到越来越多的关注。

离子液体由于其独特的物理化学性质，被认为是替代有机挥发溶剂的绿色介质，近年来人们将其用于酶催化制备生物柴油领域。目前用来制备生物柴油的离子液体绝大多数为疏水性离子液体，不可生物降解，对水环境有很高的毒害。因此，开发一种可生物降解且低毒性的介质促进酶催化制备生物柴油的方法具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种催化体系简单且反应条件温和的离子液体促使酶催化制备生物柴油的方法，该方法中所用离子液体[CH][H₂PO₄]具有毒性低、容易制备、成本低廉、生物相容性强且易于降解等优点，离子液体和酶在循环使用六次后其催化效果没有明显降低，该反应体系简单，可以将不同来源的油脂高效转化为生物柴油。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种离子液体促使酶催化制备生物柴油的方法，其特征在于具体过程为：将油脂、离子液体[CH][H₂PO₄]、脂肪酶Novozym 435和甲醇置于反应容器中，于25-100℃反应3-24h，反应结束后冷却至室温，体系自动分层，离子液体[CH][H₂PO₄]处于下层，脂肪酶Novozym 435处于中间层，生物柴油处于上层，离子液体[CH][H₂PO₄]和脂肪酶Novozym 435回收后重复循环使用，所述油脂为三油酸甘油酯、非食用蓖麻油或葵花油中的一种或多种。

优选的，所述离子液体[CH][H₂PO₄]与油脂的质量比为0.1-1:1，甲醇与油脂的摩尔比为4-14:1，脂肪酶Novozym 435与油脂的质量比为0.01-0.15:1。

优选的，所述离子液体[CH][H₂PO₄]和脂肪酶Novozym 435重复循环使用6次，催化效果没有明显降低，离子液体[CH][H₂PO₄]和脂肪酶Novozym 435具有很好的重复使用性。