[发明专利]一种CaO-MgO-Al2O3固体碱催化合成生物柴油的方法

摘要

本发明公开一种CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱催化合成生物柴油的方法，所述固体碱制备方法简单、低温催化活性高、易与反应体系分离，在反应时间4h、反应温度75℃、催化剂用量5%、醇油比10:1下，生物柴油产物收率达98.52％。

主权项

1.一种CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱，其特征在于：所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱为Ca、Mg、Al三种金属本体氧化物相互掺杂形成的钙基复合金属氧化物,其中Ca、Mg、Al的摩尔质量比为1:0.125~0.375:0.125~0.375，碱度pKa为15.3~19.0；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱以Ca为主要催化活性成分；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱中，MgO掺杂CaO形成CaMgO_X复合金属氧化物晶相，起到固化Ca²⁺、减少CaO组分流失作用；所述的CaMgO_X复合金属氧化物是MgO掺杂CaO过程中，Ca²⁺、Mg²⁺与裸露的晶格氧共同结合生成，具有较强的碱性,其中X=1~5；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱中，Al₂O₃掺杂CaO形成Ca₁₂Al₁₄O₃₃晶相，与CaO、CaMgO_X晶相协同催化，同时还起到固化CaO、减少CaO组分流失作用；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱中，Al₂O₃的加入作用是生成短薄方块状的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱，同时起到增加催化活性位点与催化剂的比表面积、固化CaO并减少CaO组分流失作用；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱为鹅卵石状，长度为200~600nm、宽度为100~300nm；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱鹅卵石状颗粒内部存在有序排列的孔道，其孔道宽度在1~3nm之间，这有利于反应物长链油脂分子与产物在其孔道内的扩散；所述的CaO‑MgO‑Al₂O₃固体碱鹅卵石状颗粒间空隙在2~60nm范围内有较宽分布，这有利于反应物长链油脂分子与产物的外扩散。