固体酸催化剂催化乌桕籽油制备生物柴油

以乌桕籽油为原料,对固体酸催化其与甲醇发生酯交换反应制备生物柴油进行了研究。通过对S2O82-/TiO2、S2O82-/TiO2-ZrO2、SO42-/TiO2-ZrO2、SO42-/A l2O3-ZrO24种固体酸催化剂的制备,并在同一条件下比较了它们在乌桕籽油制备生物柴油反应中的催化活性。结果表明,催化剂SO42-/TiO2-ZrO2表现出了较高的催化活性,SO42-/TiO2-ZrO2催化的最佳酯交换反应条件为:反应温度150℃,醇油摩尔比12∶1,催化剂用量5%,反应时间6 h,此时乌桕籽油的酯化率超过95%,且催化剂重复和再生使用效果良好。

乌桕籽油制备环氧脂肪酸异辛酯的工艺

选用具有丰富不饱和键的乌桕籽油为原料,采用了水解、酯化、环氧化等一系列反应合成了环保型增塑剂环氧脂肪酸异辛酯。并通过正交试验研究了脂肪酸异辛酯的环氧化工艺,确定了合成最佳工艺为:每百克脂肪酸异辛酯,甲酸30.37g,双氧水131.49g,反应温度65℃,反应4h后环氧值可达5.71。通过红外确定了产物的构成并考察了拉伸、热稳定性等性能,结果表明环氧脂肪酸异辛酯较邻苯二甲酸二辛酯(DOP)具有更好的热稳定性和挥发迁移性。

SO_4^(2-)/TiO_2-ZrO_2固体酸催化乌桕籽油制备生物柴油的研究

乌桕籽油是一种可再生的木本植物油料,可与甲醇发生酯交换反应制得生物柴油。试验表明,固体酸催化剂SO42-/TiO2-ZrO2对乌桕籽油酯交换反应表现出了较高的催化活性,当反应温度为150℃、醇油物质的量比为12∶1、催化剂用量为乌桕籽油质量的5%、反应时间为6h时,乌桕籽油的酯化率达到95%以上,催化剂重复和再生使用效果良好。同时,对该催化剂的SEM,TEM,XRD,BET结构表征表明,该催化剂表面呈多孔状,颗粒大小分布在10～100nm,比表面积为114m2/g,是一种纳米固体催化剂。

不饱和脂肪酸及甲酯共轭化反应规律的研究(Ⅱ)——油脂碱催化异构化反应

以梓油及棉籽油为原料，对以碱为催化剂的异构化反应规律进行了研究，探讨了不同的反应时间，催化剂用量及溶剂用量对反应的影响，讨论了孤立双键与共轭双键的转换机理。

不饱和脂肪酸及甲酯共轭反应规律的研究(Ⅰ)——油脂异构化反应产物成分分析

以梓油及棉籽油为原料，对以碱、三氯化钌及碘为催化剂的异构化反应进行了研究，应用ＧＣ、ＧＣ－ＦＴＩＲ、ＧＣ－ＭＳ、ＵＶ等方法，对异构化产物的成分进行了分析。

Ag^+-树脂络合吸附分离乌桕梓油中α-亚麻酸

建立了乌桕梓油的定性、定量分析方法,用气相色谱GC测定了乌桕梓油的脂肪酸组成,乌桕梓油中2,4-癸二烯酸、棕榈酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的质量分数分别为4.0%,7.6%,14.6%,28.2%,38.4%。测定了Ag+-树脂吸附亚麻酸甲酯和亚油酸甲酯的吸附动力学曲线,吸附时间为5 h时吸附达到平衡。考察了Ag+负载量、溶剂种类对亚麻酸甲酯和亚油酸甲酯分离选择性的影响,在实验范围内,Ag+负载量越高,二者的分离度越大。乙醇作为溶剂时,Ag+-树脂能够选择性的吸附亚麻酸甲酯,亚麻酸甲酯和亚油酸甲酯的分离度为13.9;石油醚为溶剂时,Ag+-树脂对亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯基本没有吸附。测定了不同流速时亚麻酸甲酯和亚油酸甲酯的穿透曲线,亚麻酸甲酯/亚油酸甲酯的穿透点和饱和点均随着流量的降低而推迟,而流量的增加有利于提高粒外扩散速率,减小传质带宽度。以乙醇为吸附溶剂,石油醚为洗脱溶剂,经过Ag+-树脂固定床吸附,亚麻酸甲酯的纯度从38%提高到65%。

乌桕油皂微波催化快速裂解制备可再生燃油研究

采用微波催化快速裂解技术,以乌桕木油皂和乌桕梓油皂为原料,利用其强极性羧基端吸收微波迅速的特点,研究了其制备可再生燃油的技术。考察了裂解功率、裂解温度对裂解产物得率的影响。结果表明：裂解功率700 W,裂解温度450℃,乌桕木油皂和乌桕梓油皂微波裂解液体燃料的得率分别为75.26%和77.01%,GC-MS分析表明,产物的主要成分为C8~C18的正构烷烃、烯烃、环烷烃以及芳香烃等烃类化合物。产物的部分燃料油性能测定结果表明,乌桕木油皂裂解燃油比乌桕梓油皂裂解燃油热值略高,密度和运动黏度略低,基本符合0#柴油的标准,冷凝点和冷滤点均优于生物柴油,低温流动性好。

梓油碱催化异构化反应规律的研究

以梓油为原料，对梓油多烯酸在碱催化下的异构化反应进行了研究，探讨了孤立双键与共轭双键的转换机理，用ＵＶ、ＧＣ。

乌桕梓油甲酯中2,4-癸二烯酸甲酯的分离

鸟桕梓油中含有一种特殊结构的四酯成分，四酯分子水解得到结构特殊的中长链脂肪酸2，4-癸二烯酸，这种烯酸含有多种官能团，性能活泼，具有潜在的应用价值和研究意义。通过酯交换，将梓油中的三酰甘油和四酰甘油转化为脂肪酸甲酯。经过气相色谱-质谱联用仪（GC—MS）分析，得出乌桕梓油的脂肪酸甲酯主要为亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯，它们各占梓油脂肪酸甲酯总量的30．1％和41．3％，2，4-癸二烯酸甲酯大约占梓油脂肪酸甲酯的4．2％。采用减压间歇精馏的方法，在精馏压力低于500Pa、回流比为l的工艺条件下，收集塔顶温度在93～93℃的塔顶馏分，得到纯度为96．0％的2，4-癸二烯酸甲酯产品，2，4-癸二烯酸甲酯的收率为76．5％。

乌桕籽油制备环氧脂肪酸乙酯及增塑PVC研究

选用具有高碘值的乌桕籽油为原料,通过酯交换和原位环氧化法制备脂肪酸乙酯和环氧脂肪酸乙酯,并分别采用条件法和正交实验法研究了合成工艺条件。结果表明,梓油与乙醇酯交换的反应条件为:梓油与乙醇物质的量之比为7∶1,催化剂用量为梓油质量的1.6%,在65℃下恒温搅拌回流反应2h,转化率在76.7%左右;脂肪酸乙酯环氧化的最佳工艺条件为:每百克脂肪酸乙酯需甲酸14g,双氧水113g,反应温度控制在55℃,反应时长为3h,所得产物环氧值为5.5。并通过凝胶色谱和红外光谱验证了反应产物。软质PVC薄膜性能测试表明:环氧脂肪酸乙酯(EFAEE)可有效降低PVC塑料的结晶度,并具有较好的增塑性能,其断裂伸长率优于DOP;EFAEE可有效提升PVC材料的热稳定性,其增塑的PVC薄膜的玻璃化温度也较DOP增塑薄膜低12.67℃,并可根据需要与DOP复配使用。

梓油酸合成C_(22)二官能度缩水甘油酯型环氧树脂的研究

本文以中国特产油脂籽油为原料，通过脂肪酸异构化、双烯加成及酯化闭环等反应，合成了具有粘度小和柔韧性好等特点的C22二官能度缩水甘油酯型环氧树脂，探讨了最佳合成条件及反应规律，环氧树脂得率达90％以上。利用DSC－TG法对产物固化反应行为进行了表征，并对C22二官能度环氧树脂的应用前景进行了分析。

KH550改性乌桕梓油脲醛树脂微胶囊的耐水性研究

针对乌桕梓油脲醛树脂微胶囊壁材的耐水性不高的特点,利用KH550硅烷偶联剂对脲醛树脂微胶囊表面进行改性,通过对改性前后微胶囊亲油化度的测定分析,确定了最佳工艺条件:KH550用量2.1%,温度77℃,时间90 min;改性前后微胶囊的性能表征结果表明,KH550已成功改性脲醛树脂微胶囊;KH550改性后微胶囊的热稳定性基本不发生变化,但其分散性能和耐水性能有较大的改善,接触角从96°增大到128°,沉降时间由2 h延长至18 h,从而可减少囊壁——脲醛树脂碳酰胺键(—CO—NH—)因水解产生的游离甲醛,提高其应用的绿色环保性。

乌桕油脂成分作为生物柴油原料的研究进展

生物柴油本质上是长链脂肪酸甲酯,工业上多通过酯交换反应进行生产。乌桕是广泛分布于中国的油料树种,其种子油脂含量高达40%左右,是生物柴油的优质原料。本文在介绍能源植物的种类及生物柴油生产概况的同时综述了乌桕皮油和梓油的提取工艺、用于催化乌桕油生产生物柴油的催化剂以及乌桕油及种子中脂肪酸组成等方面的研究进展。规范乌桕种质资源的标准化与分子标记辅助遗传育种、油脂代谢途径机理的揭示及转基因技术创制高含油新品种、新型纳米催化剂及新型高效固定化抗逆脂肪酶的研制对推动乌桕生物柴油的发展具有重要作用。

不饱和脂肪酸及甲酯共轭反应规律的研究(Ⅲ)——油脂不饱和脂肪酸甲酯异构化反应

以棉籽油及梓油为原料，对油脂不饱和脂肪酸甲酯的异构化反应进行了研究，探讨了不同催化剂、反应溶剂、反应时间对异构化反应的影响，并对共轭酸甲酯的成分进行了分析。

梓油合成C_(21)二羧酸二缩水甘油酯型环氧树脂的研究

以梓油为原料，合成了具有粘度低、柔韧性好等特性的Ｃ２１二官能度环氧树脂，探讨了合成反应规律，并对产品性能进行了分析。

纳米催化剂KF/γ-Al_2O_3的制备及催化乌桕籽油制备生物柴油

以γ-Al2O3为载体负载KF，制备纳米KF／γ-Al2O3酯交换催化剂，用于催化乌桕籽油制备生物柴油，研究了不同制备条件下纳米催化剂KF／γ-Al2O3的催化性能。结果表明，当KF·2H2O的用量为18g，共混反应温度为65℃，煅烧温度为300℃，煅烧时间为2．5h时，酯化率可达90％以上。TG—DSC热分析表明，催化剂具有较好的热稳定性，温度高于400℃时，会产生晶相转移现象使催化剂活性点有所减少；通过SEM、TEM表征，催化剂表面呈多孔状，颗粒大小在50—100nm，是一类纳米固体碱催化剂。

复合酶法制备乌桕梓油生物柴油工艺优化

采用响应面法对复合酶Novozym435和Lipozyme TLIM催化乌桕梓油制备生物柴油的工艺条件进行了优化。通过SAS 9.0软件分析,获得最优工艺参数为:复合酶加入量Novozym 4352.52%、Lipozyme TLIM1.68%(基于油质量),反应温度40℃,叔丁醇加入量41%(基于油体积),分子筛加入量5.5%(基于油质量),醇油摩尔比5.05∶1。在此条件下,生物柴油的转化率高达98.72%,与回归模型预测的最优条件下生物柴油转化率97.69%非常接近。

乌桕梓油中四酯的分离及鉴定

乌桕梓油中含有一种特殊结构的四酯成分。利用柱层析技术对乌桕梓油中的四酯进行分离。采用紫外分光光度法(UV)、气相色谱(GC)、气相色谱-质谱联用(GC-MS)和高效液相色谱(HPLC)对分离样品进行分析。结果表明,柱层析适宜的分离条件为:硅胶为吸附剂,95%石油醚和乙酸乙酯的混合溶液为洗脱剂,洗脱剂流速为1 mL/min,硅胶用量为17 g/g梓油。在此条件下可以得到纯度为98%的梓油四酯产品,其收率为54.8%。

乌桕梓油和桕脂的脂肪酸组成研究

运用色谱-质谱分析方法,鉴定乌桕梓油和桕脂的脂肪酸成分.分析结果,野生乌桕和栽培乌桕在脂肪酸组成上相同;梓油除了含常见的亚麻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸之外,还含有不常见的2,4-癸二烯酸和8-羟基-5,6-辛二烯酸;桕脂含棕榈酸、油酸、硬脂酸和亚油酸.两者的主要差异在于蜡质层厚度和核的大小及其油脂含量的不同.

梓油的组成

本文就1919年以来,世界各国关于梓油性能和组成的研究报道进行了综述,并用气相色谱法对湖北省大悟县产的梓油进行多次取样,并测定其脂肪酸的百分含量,以利于开展对梓油新的用途的研究.