使用由甲醇钠衍生的煤灰支撑的碱性催化剂制备的棕榈油生物柴油的燃料特性

《BMC Chemistry》：Fuel properties of palm-oil biodiesel produced using a coal-fly-ash-supported alkaline catalyst derived from sodium methoxide

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摘要

煤粉灰是燃煤电厂产生的大量工业废弃物，由于其多孔结构以及高含量的二氧化硅和氧化铝，具有作为廉价催化剂载体的潜力。在本研究中，煤粉灰被用作甲醇钠的载体，制备了一种用于生物柴油生产的异相碱性催化剂。棕榈油在不同的甲醇与油摩尔比和催化剂浓度下与甲醇进行了酯交换反应，所得生物柴油的燃料性质与使用传统均相碱性催化剂生产的生物柴油进行了对比。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）、能量 dispersive X射线光谱（EDS）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的催化剂进行了表征，以评估含钠碱性物质在煤粉灰载体上的分布情况。结果表明，甲醇与油的摩尔比和催化剂浓度对脂肪酸甲酯的生成及生物柴油的质量有显著影响。在所研究的实验条件下，当甲醇与油的摩尔比为6:1、催化剂浓度为3.1%（质量百分比）时，获得了最高的脂肪酸甲酯含量（96.54%）。在该条件下，生产的生物柴油在水分含量、酸值、比重和运动粘度等方面表现出更好的性能，并且热值也更高。这些发现表明，煤粉灰可以作为生产生物柴油用的含钠碱性催化剂的潜在廉价载体。然而，还需要进一步的研究来量化钠的浸出情况，并明确活性物质的化学性质和长期稳定性。