10、基于葡萄柚皮催化剂的卡兰贾油生物柴油制备反应参数优化

基于葡萄柚皮催化剂的卡兰贾油生物柴油制备反应参数优化

1. 背景与目标

随着全球人口增长和生活水平提高，柴油燃料需求不断增加，但其燃烧产生的有害排放物导致全球变暖，破坏生态平衡，且价格可能上涨。因此，寻找环境友好的化石燃料替代品迫在眉睫。生物柴油因其理化性质与柴油相似，且由生物质开发而来，成为了理想选择。

生物柴油通过各种含甘油三酯的原料在合适催化剂存在下进行醇解反应制得。常用的原料有食用油、非食用油和动物脂肪，催化剂包括均相、非均相和生物催化剂。然而，使用食用油作原料会引发粮食与燃料的冲突，且导致森林砍伐；使用均相催化剂合成生物柴油会产生肥皂，增加生产成本。因此，非均相催化剂更适合生物柴油生产，尤其是从天然废物资源中提取的催化剂，既环保又经济。

本研究旨在利用响应面方法（RSM）的中心复合设计（CCD）模型，优化卡兰贾油制备生物柴油的酯交换反应参数，以提高生物柴油产率并降低成本。

2. 材料与方法

2.1 材料

• 卡兰贾油 ：从印度贾坎德邦吉里迪区森林采集卡兰贾种子，在印度阿萨姆邦锡尔卡尔国家技术学院的先进生物燃料实验室提取。30千克种子可提取9.75千克油，表明卡兰贾种子平均含油量为32.5%。
• 催化剂原料 ：葡萄柚皮，取自锡尔卡尔国家技术学院校园的果汁摊。
• 甲醇 ：纯度99%，由Sisco Research Laboratories Pvt. Ltd.生产，从当地零售商处购买。

2.2 催化剂合成 <