MCM-22沸石觸媒的合成與其催化三酸甘油酯轉酯化反應之研究

  • 王 祥合

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

現代人類社會的文明與科技的發展仰賴大量的能源供給,其中最重要的便是化石燃料,而大量地開發與使用化石能源卻逐漸引發各種問題,包含能源缺乏和溫室效應,嚴重影響人類一般生活與經濟活動,因此,尋求可行性的再生能源已成為非常重要且迫切的議題。其中生質能源中的生質酒精與生質柴油具有替代傳統汽油與柴油的潛力,因此受到廣泛的注意與討論。 生質柴油為一種替代石化柴油之能源,主要利用化學轉酯化技術將植物或是動物中的油脂轉化為物理及化學性質都與傳統柴油相當類似的脂肪酸烷酯類,在轉酯化反應進行時,適當的催化劑可以明顯提高反應的速率,縮短反應時間,因此對於催化劑的選擇在轉酯化反應時相當重要,考慮到反應後分離產物的簡易和方便回收觸媒,在本實驗中選用異相的固體觸媒來進行轉酯化反應。 本研究主要以MCM-22沸石 (zeolite MCM-22) 來作為轉酯化反應的觸媒,然而在未經改質過的MCM-22沸石的催化轉酯化的效果有限,因此實驗中先將沸石進行改質,利用離子交換的方式,將金屬離子擔載於觸媒表面上來增加其反應活性,以達到較好的轉酯化反應效率,藉由改變不同鹼金屬的來源、濃度、pH值和離子交換時間,來探討其對轉酯化反應的影響。此外,改變反應的各項條件,包含觸媒和反應物甲醇的使用量、反應溫度、攪拌速率和含油酸比例,探討觸媒的催化活性。 從實驗的結果可得知,經1A族離子改質過後的MCM-22沸石具有不錯的催化能力,可以在反應2小時內,產率達到90%以上,而且可以重複使用2到3次。而在含有5%油酸的情況下,使用經10 wt%氫氧化鈉離子交換0 5小時之後的MCM-22沸石來進行轉酯化反應,可以在5小時之內到達90%左右的產率,代表實驗中所製備的MCM-22沸石可以應用在低品質油料的轉酯化反應上。
Date of Award2014 Aug 22
LanguageChinese
SupervisorBing-Hung Chen (Supervisor)

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MCM-22沸石觸媒的合成與其催化三酸甘油酯轉酯化反應之研究
祥合, 王. (Author). 2014 Aug 22

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