使用g-C3N4纳米催化剂与废油用于生物柴油生产的RSM-BBD转反应的优化
Monika1,2, Vinayak V Pathak1,3, Sangita Banga1
1Department of Sciences, School of Sciences, Manav Rachna University, Faridabad, India.
这项研究开发了一种可持续的石墨碳化物 (g-C3N4) 纳米催化剂,用于废油生物柴油生产. 优化过程实现了89.16%的产量,为传统催化剂提供了具有成本效益的替代品.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 废食用油 (WCO) 是生物柴油生产的可持续原料.
- 有效和成本效益的催化系统对于商业化生物柴油至关重要.
- 不同质的催化剂在分离和重复使用方面比同质的催化剂具有优势.
研究的目的:
- 开发和优化一个可持续的催化系统用于生物柴油生产从WCO使用石墨碳化物 (g-C3N4) 纳米催化剂.
- 在最佳反应条件下使用g-C3N4研究WCO的转化.
- 评估生产的生物柴油的物理化学特性,并将其与既定标准进行比较.
主要方法:
- 通过尿素化合成g-C3N4纳米催化剂.
- 使用XRD,TEM,EDX和FTIR进行催化剂的表征.
- 使用g-C3N4.4进行WCO的化,然后进行异质的转化.
- 优化转化参数 (催化剂度,温度,时间) 使用Box-Behnken设计和响应表面方法.
- 使用GC-MS和FTIR分析生物柴油产量和成分.
主要成果:
- 在g-C3N4纳米催化剂的成功合成和特征.
- 一个具有高R2 (0.9998) 的优化模型预测了最大脂肪酸甲基 (FAME) 产量.
- 在优化的条件下 (1.75重量%催化剂,60°C,70分钟),FAME的最大产量达到了89.16%.
- 合成的生物柴油符合ASTM标准,证实其作为可再生燃料的适用性.
- 在低催化剂负载下,g-C3N4催化剂表现出高活性和效率.
结论:
- g-C3N4纳米催化剂是从WCO生产生物柴油的有希望的,可持续的和具有成本效益的选择.
- 优化的转化工艺为高生物柴油产量提供了可靠的方法.
- 建议进一步研究催化剂的可重复使用性,长期稳定性和技术经济可行性,以便商业应用.
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