一种基于生物质的新型催化剂复合物,使用废弃的蛋和梨种子生产生物滑剂:合成路径,催化性质特性和性能

科学领域:

• 绿色化学 绿色化学
• 催化剂是一种催化剂.
• 生物材料是一种生物材料.

背景情况:

• 对可持续生物滑剂的需求正在增加,推动对环保生产方法的研究.
• 基于石化产品的滑剂带来了环境问题,需要替代品.
• 来自生物质的催化剂为可持续化学合成提供了一个有希望的途径.

研究的目的:

• 开发和优化一种基于生物质的新型复合催化剂,用于生产三甲基酸脂肪酸三 (TFATE) 生物滑剂.
• 在脂肪酸甲基 (FAMEs) 的转化过程中研究已制备的催化剂的催化性能和反应动力学.
• 评估催化剂的可重复使用性,并确定影响其停用的因素.

主要方法:

• 从梨种子和蛋残留物中合成了一种新型催化剂,用氧化 (CaO) 浸.
• 采用了塔古奇的实验设计,以优化催化剂制备条件 (浸时间/温度,CaO/炭比,激活温度).
• 通过使用优化的催化剂来产生TFATE进行了转化反应,研究了120和150°C的反应动力学.

主要成果:

• 在特定的反应条件下,优化的催化剂实现了90%的TFATE形成.
• 转化反应被描述为内热反应,其动力速率常数从7.45×10−3到10.31×10−3 L/mmol·min,激活能量为15 kJ/mol.
• 催化剂表征证实了晶体结构和CaO负载对催化活性的重要性,而H NMR证实了TFATE的形成. 催化剂的失活是由于活性点中毒而导致的,的出水量最小.

结论:

• 为了可持续的生物滑剂生产,成功开发了一种具有成本效益的生物质衍生催化剂.
• 催化剂在TFATE合成中表现出高效率,为石化滑剂提供了可行的替代品.
• 了解催化剂停用机制对于改善工业应用中的长期性能和可重复使用性至关重要.