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摘要
以杭锦2#土为载体，改性制备了SO42-/ZrO2-杭锦2#土(SZ-HJ-2#)超强固体酸为催化剂，通过XPS、XRD、FTIR、SEM、NH3-TPD、EDS等进行了表征分析；并基于BBD(Box-Behnken Design)实验设计方法，优化该催化剂制取生物柴油的工艺。进行了以生物柴油得率为响应值，反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间为自变量的优化实验。采用Design-expert 11软件对实验数据进行拟合建立了数学模型，对各因素的影响及交互作用进行了分析，该模型能够较准确地预测生物柴油的得率。通过气质联用技术(GC-MS)对生物柴油的组成进行了分析。结果表明，以杭锦2#土为载体制备的SZ-HJ-2#固体酸催化剂对酯交换反应具有良好的催化性能，其优化工艺为：反应温度为56℃、醇油摩尔比为8.14、催化剂用量为2.51%、反应时间为9 h,此时生物柴油得率最高，为95.46%;通过显著性分析，确定各因素影响程度顺序为：催化剂用量>反应温度>醇油摩尔比>反应时间；而催化剂用量和反应时间以及醇油摩尔比和催化剂用量交互作用显著。GC-MS分析结果表明，该生物柴油主要由棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯组成。
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