开题报告-二元Ni-Al类水滑石催化大豆油酯交换生物柴油-毕业论文.doc

榆 林 学 院 毕业设计（论文）开题报告 题 目 二元Ni-A l类水滑石催化大豆油交换生物柴油Ni-A l类水滑石催化大豆油交换生物柴油√ 题目需要在实验、实习、工程实践和社会调查等社会实践中完成 是? 否□ 毕业设计（论文）起止时间 2012年3月日起至201年5月日 （共1周Ni-A l类水滑石催化大豆油交换生物柴油 二、课题研究的背景及发展现状[1]。类水滑石作为常见、容易制备的催化材料并作为一种新型催化剂用于制备生物柴油，有望有效降低生物柴油的生产成本。 类水滑石材料简称LDHs(Layered Double Hydroxides)，是一类阴离子层状化合物，具有酸性和碱性特征、记忆效应、层间阴离子的可交换性及微孔结构[]。。450 (C到550 (C , 经层板羟基缩水并脱除CO2得到稳定的双金属混合氧化物( LDO)后, 比表面积大大提高, 且结构中的碱中心充分暴露, 具有比类水滑石更强的碱性, 在催化植物油酯交换合成生物柴油的反应中, 表现出了优异的催化性能。尿素分解均匀共沉淀法共沉淀法是制备水滑石的基本方法即以可溶性铝盐和镁盐与沉淀剂反应生成沉淀物经过滤、洗涤、干燥后制得水滑石。共沉淀法制备过程表示为混合盐溶液加碱沉淀、晶化、过滤、洗涤干燥。根据制备过程中操作方法的不同，共沉淀法又可分为变化pH值法、恒定pH值法[]。 2、水热合成法 3、离子交换法 NO3- Cl- SO42 - CO32 - 即NO3- 最易被其他阴离子所交换，而CO32 - 通常只是交换其他离子。Linda M. Parker已经了研究了许多阴离子的交换能力大小，得出了“高价离子容易交换进入层间，低价离子则容易被交换出来”的结论[3]。这是因为对进入离子而言，其电荷越高，半径越小，则交换能力越强。二是选用有利于类水滑石胀开的溶剂或者溶胀条件使离子交换反应易于进行。离子交换法过程工艺繁琐，且影响因素多，难以控制。 4、焙烧复原法 (此时的状态通常是组分金属的混合氧化物)加入到含有某种阴离子的液体介质中，其结构可以部分恢复到具有有序层状结构的类水滑石。一般而言，焙烧温度在500 °C以内，结构重建是可能的，温度过高会造成尖晶石相的生成，使结构不能重建。朱茂旭等人先用共沉淀法合成Mg-Al-CO3水滑石，将其在500 °C下焙烧8 h，将焙烧的样品放入磷酸二氢钾溶液中做吸附实验，得到产物为含磷酸根的类水滑石[4]。 5、尿素分解均匀共沉淀法 尿素分解均匀共沉淀法利用尿素在低温下呈中性，可与金属粒子形成均一的溶液，而当溶液温度超过90 °C 时，尿素分解使溶液H值均匀逐步地升高这一特点，用尿素代替混合碱溶液。该法的优点是溶液内部的pH值始终一致，因而可以合成出高结晶度的Mg-Al、Zn-Al、Ni-Al类水滑石但是难以合成Co-Al、Mn-Al、Co-Cr类水滑石。课题研究的目的、意义 [5]。目前，生物柴油的制备主要以酯交换方法为主，可采用酸、碱和生物酶催化方法。酶催化剂价格昂贵，难以实现工业化。酸催化剂的活性通常较低, 往往需要较高的反应温度、压力和醇油摩尔比才能得到理想的收率。Ni-Al类水滑石材料作为催化制备生物柴油可克服均相碱腐蚀、污染、难分离回收等问题, 并具有活性高、低温下可获得较高产率的优点[6]。以大豆油为原料生产的生物柴油，具有产品品质高和工艺简单，大大提高了生物柴油的产率，，。四、本文研究的内容 大豆油Ni-A l类水滑石Ni-A l类水滑石1、Ni A l类水滑石的制备 2、Ni -A l类水滑石催化大豆油交换生物柴油、方法、步骤、及措施1、Ni A l类水滑石的制备 将1.0 mol/L Ni( NO3)2 ·6H2O、0.5 mol/L Al(NO3)3·9H2O1.0mL/min的速度滴加NaOH 溶液(1 mol/L)至pH值为5.7±0.2。滴加完毕后继续搅拌0.5 h，再将所得浆液放入不锈钢反应釜中，110 °C下 水热处理3 h ，晶化后的浆液洗涤至滤液pH 值为7 ，经抽滤， 过夜干燥后研磨以备用。用日本产Rigaku/max- 2500 型X 射线粉末衍射仪( Cu Ka，Ni 滤波, 固定单色器) 进行晶相鉴定, 实验条件: 电压40 kV, 电流100 mA ,扫描范围为8～60°8°/ min。FT- IR 8400( ) 进行红外测试, 测定波数范围为400~ 4 000 cm-1。TGDTAgakucn 8076EI 型热重差热分析仪, 升温速度为20°C/ min。LA-300 ( 日本掘场) 的测试条件为: 循环速度6 次/ s, 超声时间3 min。 2、Ni -A l类水滑石催化大豆油交换生物柴油65°C 回流。反应结束后将混合物过滤、分液。 收集上层产品,