唐 云(綿陽職業技術學院材料系,四川綿陽621000)
離子液體催化制備生物柴油的比較分析
唐云
(綿陽職業技術學院材料系,四川綿陽621000)
隨著經濟和社會的快速發展,環境的保護以及資源的節約利用越來越引起人們的關注和重視。而生物柴油由于其可再生、綠色環保等優勢走進了人們的視野,生物柴油的各種制備方式也日趨完善。本文針對離子液體催化制備生物柴油的相關情況進行了比較分析,旨在為我國的社會主義現代化建設貢獻一份力量。
離子液體;催化制備;生物柴油
近幾年來,人們對于資源的短缺以及環境的惡化的關注和重視程度越來越高,保護環境,節約資源,倡導綠色健康生活已經成為當今社會的主流趨勢之一。在這一背景之下,生物柴油作為一種可再生的綠色能源逐漸被人們所重視,而使用離子液體催化制備生物柴油經過不斷的研究和改進日趨完善,具有較強的發展潛力。
能源是一個國家生存與發展重要的物質基礎。但是隨著能源的不斷開采和消耗以及環境的逐漸惡化,人們逐漸意識到保護環境、節約資源、尋找綠色可再生能源的重要性。我國是一個農業大國,所以,以各種作物或者植物為原料生產的生物柴油在我國有著極強的發展潛力。而與傳統的催化制備生物柴油的液體相比,離子液體具有比較穩定,不易發生氧化反應,溶解效果好,綠色環保等優點,是催化制備生物柴油極為合適的一種溶劑。近年來,離子液體催化制備生物柴油技術在不斷的發展與完善,一定程度上緩解了我國的能源短缺,促進了我國工業的不斷發展。
2.1生物柴油的優勢
與傳統的能源相比,生物柴油主要具備四個優點。第一,可再生。傳統的煤、石油、天然氣等能源是有限的、不可再生的。而由于生物柴油是由動植物為原料進行生產的,我國又是農業大國,能夠為生物柴油的制備提供充足的原料。所以,生物柴油具備可再生,能夠緩解我國能源緊張的優點。第二,安全環保。傳統的能源在燃燒時會產生大量的二氧化碳、二氧化硫等有害氣體,但是生物柴油中硫元素等含量較低,而且性質比較穩定,具有安全、綠色環保的特點,有助于環境的改善。第三,良好的燃燒性。與傳統的能源相比,生物能源的燃燒更為徹底,在同質能源燃燒能產生更多的熱量。第四,良好的潤滑性。生物柴油的潤滑性較好,能夠減小對機械的磨損,增加機械的使用壽命。
2.2離子液體催化制備生物柴油的優勢
本文離子液體催化制備生物柴油的優勢主要通過與其他幾種制備方法進行對比得出,以下將詳細進行介紹。
(1)與酯交換法進行對比。酯交換法中的甲醇會使反應中的酶失去活性,降低生物柴油制備的效率。但是離子液體催化制備生物柴油反應的速率快,能夠有效提高制備生物柴油的效率和質量。
(2)與用強酸、強堿制備法進行對比。用強酸、強堿制備生物柴油雖然有較高的制備反應效率,但是由于強酸、強堿具有較強的腐蝕性,在制備過程中容易出現意外。而且,在制備生物柴油之后,需要將殘留物以及廢棄物進行中和處理,避免污染環境,這就直接造成成本的增加。而離子液體比較穩定、溫和,對于離子液體的處理和保存相對比較簡便。此外,離子液體能夠循環進行利用,還能夠減小對制備設備的損耗,從而降低制備生物柴油的成本。
(3)使用離子液體制備生物柴油能夠有效的避免酯交換法以及使用強酸、強堿進行制備生物柴油的弊端,是現階段最有發展潛力和發展前景的制備生物柴油的方法。
離子液體催化制備生物柴油是一種新型的制備生物柴油的方法,該方法現階段仍不成熟,還存在一定的問題,以下從兩個方面提出離子液體催化制備生物柴油存在的問題以及相應的解決方法。
3.1離子液體的尺度結構
宏觀狀態下離子液體相對比較穩定、溫和,但是從微觀角度來說,離子液體在不斷的運動和變化。而離子液體不同的尺度結構直接影響離子液體的功效。但是,目前階段關于離子液體的尺度結構對于催化的功效的影響仍不明確,沒有明確的實驗研究得出詳細的結論,這就對離子液體催化制備生物柴油的效率有著直接的影響。所以,離子液體催化制備生物柴油要針對微觀角度的離子液體的尺度結構不斷進行深入的研究和實驗,把握離子液體尺度結構對于原料的催化作用,建立起離子液體催化制備生物柴油的相關理論體系,只有這樣才能真正提高離子液體催化制備生物柴油的質量和效率,降低制備成本,從而緩解我國能源緊張的情況,為我國的工業發展提供物質基礎,進一步增強我國的綜合國力。
3.2離子液體的酸性
離子液體的酸性是從兩個方面來說的。一方面,對于離子液體催化制備生物柴油來說,離子液體的酸性直接影響催化活性,也就是說離子液體的酸性直接影響著催化制備生物柴油的效率,改變離子液體的酸性能夠提高催化活性,從而降低催化成本。但是,目前離子液體的酸的含量與離子液體的催化活性之間的關系還沒有明確的系統理論以及成熟的結論。所以,要針對離子液體的酸性以及酸性的強度來進行研究,通過不同的離子組合、改變離子的組合方式來提高生物柴油的質量,增加催化活性,從而促進生物柴油的工業化生產,在保護環境的前提下,促進經濟的進一步發展。另一方面,現階段例子也地催化制備生物柴油局限于酸性離子液體,對于堿性離子液體的催化制備關注較少。所以,為開拓離子液體催化制備生物柴油的范圍,增加離子液體催化制備的成果,要增加關于踐行離子液體作為催化液體的實驗研究。
在可持續發展、保護環境和節約資源成為社會主要發展趨勢的今天,離子液體催化制備生物柴油為人們開啟了一扇新的大門。離子液體催化制備生物柴油不僅成本較低,操作方便,而且能夠在保護環境的同時能夠滿足工業的發展對于能源的需求,從而為我國經濟和社會提供前進的動力,為實現我國社會主義現代化建設、建設環境友好型社會貢獻一份力量。
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