α-Fe中空纖維的制備表征及催化合成生物柴油性能研究的開題報(bào)告

CaO/α-Fe中空纖維的制備表征及催化合成生物柴油性能研究的開題報(bào)告一、研究背景生物柴油是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要措施之一，可實(shí)現(xiàn)生態(tài)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。CaO/α-Fe中空纖維催化劑是一種非常有效的催化劑，可用于生物柴油的制備。該催化劑在反應(yīng)中具有高的催化活性和選擇性，在中空枝晶纖維內(nèi)部還具有高的反應(yīng)傳質(zhì)效率，可加速酯交換和甲酯化反應(yīng)，促進(jìn)反應(yīng)速率，提高生物柴油的產(chǎn)率和質(zhì)量。二、研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容是制備和表征CaO/α-Fe中空纖維催化劑，并將其應(yīng)用于催化合成生物柴油，并對催化合成生物柴油的性能進(jìn)行研究。研究內(nèi)容包括：1.制備CaO/α-Fe中空纖維催化劑，研究其制備參數(shù)對纖維形貌和結(jié)構(gòu)的影響，并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征分析。2.通過催化酯交換和甲酯化反應(yīng)，合成生物柴油，并探究催化劑的催化活性和選擇性、反應(yīng)條件等因素對生物柴油合成的影響。3.對催化合成的生物柴油進(jìn)行性能研究，包括物理化學(xué)性質(zhì)、燃燒性能和排放性能等方面的測試和分析。三、研究意義本研究的主要意義在于：1.研究了制備CaO/α-Fe中空纖維催化劑的方法和過程，為研究纖維催化劑提供了新的思路和方法。2.通過對反應(yīng)條件的控制和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高效、高選擇性的反應(yīng)過程，提高了生物柴油的產(chǎn)率和質(zhì)量，減輕了環(huán)境污染的程度。3.研究了生物柴油的性能，為實(shí)現(xiàn)生物柴油的推廣和應(yīng)用提供了參考和基礎(chǔ)。四、研究方法和技術(shù)路線1.制備CaO/α-Fe中空纖維催化劑，研究制備參數(shù)對結(jié)構(gòu)和形貌的影響。主要分析工藝參數(shù)、催化劑成分和結(jié)構(gòu)、發(fā)泡劑性質(zhì)等因素對纖維形貌和結(jié)構(gòu)的影響。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、比表面積(BET)等技術(shù)手段對催化劑進(jìn)行表征。2.合成生物柴油，研究催化劑的催化作用。通過催化酯交換和甲酯化反應(yīng)，合成生物柴油，優(yōu)化反應(yīng)條件，研究催化劑的催化活性和選擇性，探究反應(yīng)條件對生物柴油合成的影響。3.對合成的生物柴油進(jìn)行性質(zhì)研究。測定生物柴油的物理化學(xué)性質(zhì)，如密度、粘度、氧化安定性等；研究其燃燒性能和排放性能，如熱值、燃燒生成物等。五、預(yù)期成果預(yù)期達(dá)到的成果包括：1.制備CaO/α-Fe中空纖維催化劑，研究其形貌和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并對催化劑進(jìn)行表征。2.探究反應(yīng)條件對生物柴油合成的影響，確定最優(yōu)反應(yīng)條件。3.研究生物柴油的性能，為生物柴油的推廣和應(yīng)用提供參考和基礎(chǔ)。六、研究進(jìn)度安排本研究的進(jìn)度安排如下：第一年：CaO/α-Fe中空纖維催化劑的制備和表征；反應(yīng)條件優(yōu)化，初步合成生物柴油；第二年：研究催化作用機(jī)理，深入剖析反應(yīng)原因；對生物柴油的性能進(jìn)行初步測試和分析；第三年：對催化劑的活性和選擇性進(jìn)行研究；進(jìn)一步對生物柴油的性能進(jìn)行測試和分析；完成計(jì)劃的所有研究任務(wù)并撰寫論文。七、參考文獻(xiàn)1.Zhu,G.X.,牛利虎,&Xia,F.L.(2013).Fe-basedhollowfibercatalystsforbiodieselproduction:Areview.RenewableandSustainableEnergyReviews,24,55-64.2.Hu,X.,Yang,L.,&Cao,Y.(2018).CaO/Fe2O3catalystsforeffectiveconversionofhigh-acidvalueJatrophaoiltobiodiesel.JournalofEnergyChemistry,27(2),372-378.3.Wang,T.,Wang,Y.,&Hua,D.(2016).Biodieselproductionbytransesterificationofrapeseedoilwithcalciumox