[发明专利]一种稀土强酸催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种稀土强酸催化剂，其特征在于，包括以下重量份原料：6-8份硫酸锆、7-8份氧化镧、30-40份稀硫酸、5-10份复合载体、2.5-3份过硫酸铵、40-60份水；

所述复合载体由第一载体与第二载体组成。

2.根据权利要求1所述的稀土强酸催化剂，其特征在于，所述第一载体，包括以下重量份原料：5-6份碳纳米管、3-4份硝酸亚铁、8-10份硝酸铁、50-60份浓氨水、0.5-1份多巴胺、1-2份氨基聚乙二醇、40-50份水。

3.根据权利要求2所述的稀土强酸催化剂，其特征在于，所述第一载体，由以下方法制得：

将碳纳米管、硝酸亚铁、硝酸铁加入质量分数为22-25%的浓氨水中，均匀混合后，置于封闭体系中，升温至30-50℃，反应1-2h后，过滤，干燥后，在230-250℃条件下煅烧1-1.5h，得磁性碳纳米管；

将多巴胺、氨基聚乙二醇加入水中，并调节pH值至8-10，得多巴胺的碱性溶液；

将磁性碳纳米管加入多巴胺的碱性溶液中，超声分散10-30min后，继续以转速2100-2500r/min，搅拌2-10h，随后真空抽滤、洗涤，在50-60℃下干燥1-2h，得第一载体。

4.根据权利要求1所述的稀土强酸催化剂，其特征在于，所述第二载体，包括以下重量份原料：5-6份分子筛、11-15份钛酸四丁酯、8-12份肉桂酸、60-100份乙醇。

5.根据权利要求4所述的稀土强酸催化剂，其特征在于，所述第二载体，由以下方法制得：先将沸石分子筛、钛酸四丁酯加入1/2的乙醇中，混合均匀，并调节pH值至2-5，在50-70℃下，回流10-20h后，进行抽滤，在90-100℃下干燥10-30min后，在450-550℃下煅烧1-2h，得改性沸石分子筛；再将改性沸石分子筛、肉桂酸加入1/2的乙醇中，在50-70℃下搅拌并回流10-20h，抽滤，并在60-80℃下干燥1-2h，得第二载体。

6.根据权利要求1所述的稀土强酸催化剂，其特征在于，所述复合载体由质量比为1-5:4的第一载体与第二载体复配而得。

7.一种权利要求1-6任一项所述的稀土强酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土强酸催化剂的制备方法，包括以下步骤：

先将硫酸锆和氧化镧溶于稀硫酸中，溶解后调节pH至碱性，陈化，过滤，洗涤，得混合物；再将混合物和复合载体混合，老化，抽滤，干燥，得初产品；最后将初产品、过硫酸铵加入水中，反应结束后，抽滤，烘干，焙烧，得稀土强酸催化剂。

8.根据权利要求7所述的稀土强酸催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀土强酸催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将硫酸锆和氧化镧溶于9.8wt%的稀硫酸中，充分溶解后，调节pH至7.5-8.5，陈化22-26h后，抽滤，并洗涤至中性，得混合物；

S2、将步骤S1所得的混合物加入复合载体混合均匀后，在温度为50-60℃的水浴中老化7-10h，抽滤，洗涤至中性，在80-100℃干燥10-30min后，研磨，过400-800目筛，得初产品；

S3、将步骤S2所得初产品与过硫酸铵加入蒸馏水中，反应0.5-1h，抽滤后在120-160℃干燥1-2h，随后在500-600℃焙烧1-2h，得稀土强酸催化剂。

9.一种权利要求1-6任一项所述的稀土强酸催化剂的应用，其特征在于，所述稀土强酸催化剂在制备生物柴油中的应用，包括以下步骤：

步骤一、在反应釜中，加入油脂、甲醇、稀土强酸催化剂，反应温度为100-120℃，转速为1100-1500r/min，搅拌2-4h，得粗品；

步骤二、粗品经离心去除稀土强酸催化剂、分相、蒸馏回收甲醇，分离回收稀土强酸催化剂，得生物柴油；

所述油脂、甲醇、稀土强酸催化剂的质量比为100:5-10:1-2。

10.根据权利要求9所述的稀土强酸催化剂的应用，其特征在于，所述油脂为餐厨废弃油脂、酸化油、植物油脂、动物油脂或微生物油脂中的一种。