α-Fe中空纤维的制备表征及催化合成生物柴油性能研究的开题报告

CaO/α-Fe中空纤维的制备表征及催化合成生物柴油性能研究的开题报告一、研究背景生物柴油是建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施之一，可实现生态经济建设、促进能源结构调整。CaO/α-Fe中空纤维催化剂是一种非常有效的催化剂，可用于生物柴油的制备。该催化剂在反应中具有高的催化活性和选择性，在中空枝晶纤维内部还具有高的反应传质效率，可加速酯交换和甲酯化反应，促进反应速率，提高生物柴油的产率和质量。二、研究内容本研究的主要内容是制备和表征CaO/α-Fe中空纤维催化剂，并将其应用于催化合成生物柴油，并对催化合成生物柴油的性能进行研究。研究内容包括：1.制备CaO/α-Fe中空纤维催化剂，研究其制备参数对纤维形貌和结构的影响，并对其结构进行表征分析。2.通过催化酯交换和甲酯化反应，合成生物柴油，并探究催化剂的催化活性和选择性、反应条件等因素对生物柴油合成的影响。3.对催化合成的生物柴油进行性能研究，包括物理化学性质、燃烧性能和排放性能等方面的测试和分析。三、研究意义本研究的主要意义在于：1.研究了制备CaO/α-Fe中空纤维催化剂的方法和过程，为研究纤维催化剂提供了新的思路和方法。2.通过对反应条件的控制和优化，实现了高效、高选择性的反应过程，提高了生物柴油的产率和质量，减轻了环境污染的程度。3.研究了生物柴油的性能，为实现生物柴油的推广和应用提供了参考和基础。四、研究方法和技术路线1.制备CaO/α-Fe中空纤维催化剂，研究制备参数对结构和形貌的影响。主要分析工艺参数、催化剂成分和结构、发泡剂性质等因素对纤维形貌和结构的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积(BET)等技术手段对催化剂进行表征。2.合成生物柴油，研究催化剂的催化作用。通过催化酯交换和甲酯化反应，合成生物柴油，优化反应条件，研究催化剂的催化活性和选择性，探究反应条件对生物柴油合成的影响。3.对合成的生物柴油进行性质研究。测定生物柴油的物理化学性质，如密度、粘度、氧化安定性等；研究其燃烧性能和排放性能，如热值、燃烧生成物等。五、预期成果预期达到的成果包括：1.制备CaO/α-Fe中空纤维催化剂，研究其形貌和结构特点，并对催化剂进行表征。2.探究反应条件对生物柴油合成的影响，确定最优反应条件。3.研究生物柴油的性能，为生物柴油的推广和应用提供参考和基础。六、研究进度安排本研究的进度安排如下：第一年：CaO/α-Fe中空纤维催化剂的制备和表征；反应条件优化，初步合成生物柴油；第二年：研究催化作用机理，深入剖析反应原因；对生物柴油的性能进行初步测试和分析；第三年：对催化剂的活性和选择性进行研究；进一步对生物柴油的性能进行测试和分析；完成计划的所有研究任务并撰写论文。七、参考文献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