生物柴油新型抗氧化剂的制备及动力学分析

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2020.01.005

生物质化学工程 ›› 2020, Vol. 54 ›› Issue (1): 31-36.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2020.01.005

生物柴油新型抗氧化剂的制备及动力学分析

吴永会^1,²(),李法社^1,^2,*(),申加旭^1,²,王霜¹,杜威¹,吴学华^2,³

1. 昆明理工大学冶金与能源工程学院, 云南昆明 650093
2. 冶金节能减排教育部工程研究中心, 云南昆明 650093
3. 昆明理工大学理学院, 云南昆明 650500

收稿日期:2018-06-11 出版日期:2020-01-30 发布日期:2020-02-11
通讯作者: 李法社 E-mail:1758486028@qq.com;asan97@qq.com
作者简介:吴永会(1997-),女,云南楚雄人,本科生,主要从事能源动力方面研究; E-mail:1758486028@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51766007);云南省自然科学基金资助项目(2015FB128);NSFC云南联合基金资助项目(U1602272)

Preparation and Kinetic Analysis of Novel Antioxidants of Biodiesel

Yonghui WU^1,²(),Fashe LI^1,^2,*(),Jiaxu SHEN^1,²,Shuang WANG¹,Wei DU¹,Xuehua WU^2,³

1. Faculty of Metallurgical and Energy Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China
2. Ministry of Education Engineering Research Center for Energy Conservation and Emission Reduction of Metallurgy, Kunming 650093, China
3. Faculty of Science, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650500, China

Received:2018-06-11 Online:2020-01-30 Published:2020-02-11
Contact: Fashe LI E-mail:1758486028@qq.com;asan97@qq.com
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(51766007);云南省自然科学基金资助项目(2015FB128);NSFC云南联合基金资助项目(U1602272)

摘要/Abstract

摘要：

以没食子酸和异丙醇为原料，吡啶硫酸氢盐离子液体为催化剂制备新型生物柴油抗氧化剂没食子酸异丙酯，通过单因素试验得到没食子酸与异丙醇催化酯化反应的最佳反应条件：反应温度85℃，反应时间4 h，醇酸物质的量比35:1，催化剂用量12%，该条件下酯化反应的转化率为89.1%。在此基础上对该催化酯化反应进行动力学分析，得出反应的表观活化能（E_a）为60.942 kJ/mol，频率因子（A）为7 060 313.404。在地沟油生物柴油中添加0.05%没食子酸异丙酯后，其氧化稳定性明显提升，诱导期从0.61 h增至6.34 h，已达到我国生物柴油国家标准（诱导期6 h），表明没食子酸异丙酯是一种抗氧化效果很好的新型生物柴油抗氧化剂。

关键词: 生物柴油, 抗氧化剂, 动力学分析, 抗氧化效果

Abstract:

A new antioxidant biodiesel isopropyl gallate was prepared by using gallic acid and isopropanol as raw materials, pyridine bisulfate ionic liquid as catalyst. Through the single factor analysis, the optimal reaction conditions of catalytic esterification reaction were obtained as reaction time 4 h at 85℃, the ratio of alcohol to acid 35:1, catalyst dosage 12%, the yield of isopropyl gallate under these conditions was 89.1%. Based on the catalytic esterification reaction dynamics analysis, the reaction apparent activation energy and the frequency were obtained as 60.942 kJ/mol and 7 060 313.404, respectively. The addition of 0.05% isopropyl gallate in gallate in gutter oil biodiesel significantly improved the oxidation stability, and the induction period increased from 0.61 h to 6.34 h, which completely reached the national standard for biodiesel(induction period 6 h). The experimental results showed that isopropyl gallate had good performance as new biodiesel antioxidant.

Key words: biodiesel, antioxidant, dynamics analysis, antioxidant effect

中图分类号:

TQ35
TK63

吴永会,李法社,申加旭,王霜,杜威,吴学华. 生物柴油新型抗氧化剂的制备及动力学分析[J]. 生物质化学工程, 2020, 54(1): 31-36.

Yonghui WU,Fashe LI,Jiaxu SHEN,Shuang WANG,Wei DU,Xuehua WU. Preparation and Kinetic Analysis of Novel Antioxidants of Biodiesel[J]. Biomass Chemical Engineering, 2020, 54(1): 31-36.

图/表 6

图1

图2

图3

表1

图4

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参考文献 16

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反应温度/℃ reaction temperature	拟合方程 fitting equation	反应速率常数(k) reaction rate constant	相关系数(R) correlation coefficient
75	Y=0.34664x-0.18192	0.0051292	0.98706
80	Y=0.48888x-0.31097	0.0068544	0.99167
85	Y=0.64784x-0.41318	0.0092350	0.99133
90	Y=0.41117x-0.21197	0.0059987	0.99087
95	Y=0.43838x-0.25222	0.0061967	0.98917

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生物柴油新型抗氧化剂的制备及动力学分析

Preparation and Kinetic Analysis of Novel Antioxidants of Biodiesel

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