源自油菜花粉的层状CaO催化剂，通过三组分耦合酯交换反应实现高效无甘油生物柴油的生产

《Catalysis Science & Technology》：Hierarchical CaO catalyst derived from rape pollen for high-efficiency glycerol-free biodiesel production via tri-component coupling transesterification

本研究开发了一种基于油菜花粉模板浸渍法制备的多级孔CaO催化剂，在甘油-free生物柴油三组分酯交换反应中表现出优异性能，优化条件（60°C，2h，摩尔比1:1:8）下FAME产率达99.72%，其高比表面积（34.86 m2/g）和高碱性位点密度（14.62 mmol/g）源于独特的多级孔结构，催化剂循环性能良好且可持续利用生物质资源解决甘油过剩问题。

　　

本研究开发了一种分级氧化钙（CaO）催化剂，命名为CaO(I)，通过将醋酸钙前驱体浸渍到多孔的油菜花粉模板上制备而成。该催化剂在无需甘油的情况下，通过油菜籽油与乙酸甲酯和甲醇的三组分酯交换反应生产生物柴油方面表现出优异的性能。在最佳条件下（60°C、反应时间2小时、油/乙酸甲酯/甲醇摩尔比为1:1:8），CaO(I)的脂肪酸甲酯（FAME）产率接近定量，达到99.72%。综合表征（扫描电子显微镜SEM、X射线衍射XRD、氮气物理吸附N₂-physisorption、傅里叶变换红外光谱FT-IR、热重分析TG和二氧化碳吸附-脱附CO₂-TPD）表明，CaO(I)具有明确的分级孔结构，并具有优异的文本特性——包括较高的碱性位点密度（14.6161 mmol g^-1）和比表面积（34.8607 m² g^-1），而商业CaO的比表面积仅为4.8 m² g^-1。这些优异性能归因于活性相的高分散性和有利的孔结构。参数优化显示700°C是最佳的煅烧温度，并且发现前驱体浓度对催化性能有显著影响。该催化剂在多次循环使用后仍能保持稳定的活性，活性损失可忽略不计。这种新型的模板制备方法利用可持续的生物质资源，同时解决了传统生物柴油合成中甘油过剩的问题，并提高了催化效率，为高性能生物燃料的生产开辟了一条环保的途径。