KF/La2O2CO3固体碱的制备、表征及催化酯交换反应的性能——一个综合创新实验

doi:10.3866/PKU.DXHX201912008

大学化学 >> 2020, Vol. 35 >> Issue (4): 37-42.doi: 10.3866/PKU.DXHX201912008

所属专题：全国大学生化学实验创新设计竞赛

KF/La₂O₂CO₃固体碱的制备、表征及催化酯交换反应的性能——一个综合创新实验

牛晓宇, 李志斌, 王凯, 方雅玲, 陈竞, 朱宇君()

黑龙江大学化学化工与材料学院, 功能无机材料化学教育部重点实验室(黑龙江大学), 哈尔滨 150080

收稿日期:2019-12-02 录用日期:2019-12-16 发布日期:2020-02-13
通讯作者: 朱宇君 E-mail:yujunzhu@hlju.edu.cn
基金资助:
黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目;黑龙江大学"课程思政"建设试点课程（无机化学实验）;黑龙江省高等教育教学改革研究项目(SJGY20190491)

Preparation, Characterization and Catalytic Transesterification Performance of KF/La₂O₂CO₃ as Solid Base Catalyst: A Comprehensive Innovation Experiment

Niu Xiaoyu, Li Zhibin, Wang Kai, Fang Yaling, Chen Jing, Zhu Yujun()

Key Laboratory of Functional Inorganic Material Chemistry(Heilongjiang University) of Ministry of Education, School of Chemistry and Materials, Heilongjiang University, Harbin 150080, P. R. China

Received:2019-12-02 Accepted:2019-12-16 Published:2020-02-13
Contact: Zhu Yujun E-mail:yujunzhu@hlju.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

固体碱催化剂具有易分离、可循环使用、对设备无腐蚀、可使反应工艺过程连续化等优点。它被认为是催化酯交换反应制备可再生能源生物柴油的一种优异催化剂。本实验是在科研成果的基础上创新设计了一个综合实验。通过浸渍法制备了KF/La₂O₂CO₃固体碱催化剂；利用X射线衍射测定了其物相，使用CO₂程序升温脱附技术测定了催化剂的表面碱性；并以三丁酸甘油酯与甲醇进行酯交换反应作为模型反应，考查其催化活性。

关键词: KF/La₂O₂CO₃固体碱, 酯交换, 三丁酸甘油酯, 丁酸甲酯, 综合创新实验

Abstract:

Solid base is considered to be an excellent catalyst for the preparation of renewable energy biodiesel by transesterification. In this paper, a comprehensive experiment is designed on the basis of scientific research results. KF/La₂O₂CO₃ solid base catalyst was prepared by impregnation method, and its phase and surface basicity were measured by X-ray diffraction and temperature programmed desorption with CO₂, respectively. In addition, the catalytic activity of KF/La₂O₂CO₃ was tested by using the transesterification of tributyrin and methanol as a model reaction.

Key words: KF/La₂O₂CO₃ solid base, Transesterification, Tributyrin, Methyl butyrate, Comprehensive innovation experiment

MSC2000:

G64.423

牛晓宇, 李志斌, 王凯, 方雅玲, 陈竞, 朱宇君. KF/La₂O₂CO₃固体碱的制备、表征及催化酯交换反应的性能——一个综合创新实验[J]. 大学化学, 2020, 35(4): 37-42.

Niu Xiaoyu, Li Zhibin, Wang Kai, Fang Yaling, Chen Jing, Zhu Yujun. Preparation, Characterization and Catalytic Transesterification Performance of KF/La₂O₂CO₃ as Solid Base Catalyst: A Comprehensive Innovation Experiment[J]. University Chemistry, 2020, 35(4): 37-42.

图/表 5

图1

图2

图3

图4

表1

参考文献 15

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序号	时间安排	实验内容
1	8:00–11:00	载体La₂O₂CO₃的制备
2	11:00–13:00	催化剂KF/La₂O₂CO₃的制备
3	11:00–13:30	载体La₂O₂CO₃的CO₂-TPD测定
4	13:30–16:00	催化剂KF/La₂O₂CO₃的CO₂-TPD测定
5	8:30–10:00	气相色谱测定反应物和产物响应校正因子
6	11:30–12:30	载体La₂O₂CO₃的催化反应实验
7	12:30–13:30	气相色谱测定La₂O₂CO₃的催化反应转化率和选择性
8	13:30–14:30	催化剂KF/La₂O₂CO₃的催化反应实验
9	14:30–15:30	气相色谱测定KF/La₂O₂CO₃的催化反应转化率和选择性
10	14:00–15:00	载体La₂O₂CO₃和催化剂KF/La₂O₂CO₃的XRD测定
11	15:30–16:00	整理数据

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KF/La₂O₂CO₃固体碱的制备、表征及催化酯交换反应的性能——一个综合创新实验

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