[发明专利]复合固体碱CaO-Al2O3及催化废弃植物油制备生物柴油的方法

权利要求书

1.复合固体碱CaO-Al₂O₃催化剂，其特征在于：所述催化剂中CaO与Al₂O₃的质量比优化为4.5:1，所述催化剂呈多孔网状结构，比表面积为15.971 m²·g^-1，孔隙率0.4311，孔体积0.045 cm³·g^-1，孔径11.28nm，CaO与Al₂O₃键合生成新晶相Ca₁₂Al₁₄O₃₃ 。

2.根据权利要求1所述的复合固体碱CaO-Al₂O₃催化剂，其特征在于所述新晶相Ca₁₂Al₁₄O₃₃的衍射峰为20.9°, 23.3°, 27.7°, 29.3°, 33.3°, 34.9°, 36.5°, 38.2°, 41.1°, 46.5°, 54.9°, 56.1°, 57.2°, 60.5°和 71.8°。

3.根据权利要求1所述的复合固体碱CaO-Al₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为研磨法，向CaCl₂溶液中加入L-谷氨酸，CaCl₂和L-谷氨酸的质量比为200:1 ~ 300:1，搅拌使之溶解后，将其缓慢加入到与CaCl₂等摩尔量的Na₂CO₃溶液中，20~80℃反应1~6h后抽滤，分别用蒸馏水和乙醇洗涤2~3次，100℃以上干燥1~5 h，即可得具介孔球结构的CaCO₃，将CaCO₃在400℃以上煅烧1~4 h，得具有介孔球结构的CaO；

将上述制得的CaCO₃与Al(OH)₃按质量比为100:19混合，置于研钵中研磨10~120min，充分混合后于400℃以上煅烧1~ 5 h，待冷却置于干燥器中，得CaO与Al₂O₃质量比为4.5:1的固体碱催化剂CaO-Al₂O₃。

4.根据权利要求1所述的复合固体碱CaO-Al₂O₃ 催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法为共沉淀法，将Al(NO₃)₃·9H₂O和CaCl₂按质量比为0.82: 1混合并溶解得钙铝混合液，加入过量的Na₂CO₃和NaOH，二者质量比为7.24 : 1，加入蒸馏水使之完全溶解，用分液漏斗缓慢滴入所述钙铝混合液中，搅拌，于20~100℃下陈化1~12h，抽滤，洗涤，400℃以上煅烧1~5h待冷却置于干燥器中，得CaO与Al₂O₃质量比为4.5:1的固体碱催化剂CaO-Al₂O₃。

5.以复合固体碱CaO-Al₂O₃催化废弃植物油制备生物柴油的方法，其特征在于：在低碳醇与纯化的废弃植物油摩尔比6:1~ 12:1，助溶剂为纯化的废弃植物油的5~80 wt %，加热温度60~ 65℃，复合固体碱催化剂CaO-Al₂O₃的用量为纯化的废弃植物油的1~5wt %，反应时间为40~60min，离心分离固体催化剂，旋转蒸发回收溶剂，静置分层，分离下层甘油，上层即为生物柴油。

6.根据权利要求5所述的以复合固体碱CaO-Al₂O₃催化废弃植物油制备生物柴油的方法，其特征在于所述低碳醇为甲醇。

7.根据权利要求5所述的以复合固体碱CaO-Al₂O₃催化废弃植物油制备生物柴油的方法，其特征在于所述助溶剂为5~80 wt %的正己烷或5~20 wt %的生物柴油。

8.根据权利要求5所述的以复合固体碱CaO-Al₂O₃催化废弃植物油制备生物柴油的方法，其特征在于所述催化剂CaO-Al₂O₃重复使用70次以上，产率达98%以上。