近日,热能工程学院李辉副教授课题组在钙基固体碱催化剂的稳定性强化研究工作中取得进展。相关成果以“A novel magnetic CaO-based catalyst synthesis and characterization: Enhancing the catalytic activity and stability of CaO for biodiesel production”为题,在线发表于Chemical Engineering Journal(中科院一区,IF=10.652)。课题组硕士研究生王永博为本论文第二作者,是实验的主要完成人。

钙基催化剂作为典型的固体碱,由于原料来源广、催化活性高的优点在生物柴油生产领域受到了广泛关注。但钙基催化剂的活性位在极性溶剂中易流失,限制了其在工业生产中的应用。金属有机骨架(MOFs)是一类由金属离子与有机配体配位键合而成的新型多孔材料。MOFs以其吸附容量大、孔隙率可调、比表面积高、拓扑结构多样等突出特点被应用于气体储存、气体分离、光学和磁性材料、和生化传感等方面。作者利用MOFs孔隙结构高度有序的特点,通过水热法合成MIL-100(Fe),将钙基前驱体负载于MIL-100(Fe),实现了活性位点的均匀分布。在此基础上,通过非氧化气氛对前驱体进行高温活化,得到了兼具催化活性和磁性的高效固体碱催化剂。通过钙基活性位与载体的相互作用,不仅强化了活性位的稳定性,同时实现了催化剂的磁性分离,大大简化了固液分离过程。作者通过催化剂表征手段,揭示了催化剂稳定性的强化机制,为钙基催化剂的改性及应用提供了新的方法和策略。
该研究得到了国家自然科学基金、山东省高等学校科技计划、山东建筑大学博士基金的资助与支持。
审稿:崔 萍
终稿:张林华