氧化锶催化酯交换生产生物柴油的分子动力学研究

Download PDF
沈洋1*,  曾奥1,  江普庆1,  刘思彤2,  牛胜利2

1. 华中科技大学, 能源与动力工程学院, 湖北武汉 430074

2. 山东大学, 能源与动力工程学院, 山东济南 250061

摘     要: 生物柴油是一种典型的可再生能源,其生产过程离不开酯交换反应催化剂。固体碱催化剂具有选择性高、不腐蚀设备、反应产物易分离回收等优点而得到广泛应用。深入研究固体碱催化剂的反应机理,理解催化反应的过程,对于指导生物柴油生产具有重要的意义。本研究基于密度泛函理论,采用分子动力学模拟的方法对甲醇、乙酸和甲酸乙酯等酯交换反应物在固体碱催化剂氧化锶表面上的吸附构型进行了研究,计算了不同端吸附体系的吸附能,确定了甲醇、乙酸和甲酸乙酯在氧化锶表面上的具有最低吸附能的位点;从扩散系数和径向分布函数等角度对酯交换反应的理想反应温度进行了探究。本研究在300-500 K的温度范围内确定了一个最优的反应温度可以获得甲醇与甲酸乙酯或乙酸与甲酸乙酯更高的反应速率,以及一个最优的温度可以让甲醇、乙酸和甲酸乙酯快速地吸附在氧化锶表面上,为后续甲醇、乙酸和甲酸乙酯在氧化锶上发生酯交换反应提供了理想的反应温度。
关 键 词: 生物柴油; 酯交换; 催化剂; 分子模拟
DOI: 10.57237/j.jest.2023.04.003
联系咨询

欢迎添加编辑微信,
了解期刊信息及投稿要求:

微信:18601600891(手机同号)

加入编委会

诚邀优秀学者加入期刊的编委会,共同推动学术成果的传播,并引领科研的发展方向。

加入编委会
成为审稿人

诚邀对审稿工作有浓厚兴趣的学者加入我们的审稿人团队,共同确保期刊的学术质量,展示高水平的科研成果。

成为审稿人