Studium Mg-Fe směsných oxidů jako katalyzátorů pro transesterifikaci rostlinných olejů

Bc. Adéla Tomášová

Diplomová práce

The study of Mg-Fe mixed oxides as catalyst for transesterification of vegetable oils

Anotace:

Práce je zaměřena na studium Mg-Fe směsných oxidů jako heterogenních katalyzátorů v transesterifikační reakci řepkového oleje s metanolem. Směsné oxidy byly připraveny teplotní úpravou (kalcinací) hydrotalcitů, které byly syntetizovány koprecipitační metodou. V literární rešerši jsou detailně popsány směsné oxidy (syntéza, využití a charakterizace) a transesterifikační reakce. Nejprve byl studován vliv pH a srážedla na strukturu Mg-Fe hydrotalcitů. Pozornost byla zejména zaměřena na vliv molárního poměru Mg:Fe (od 1:1 do 8:1) a teploty kalcinace (od 0 do 900°C) na strukturu a katalytické vlastnosti Mg- Fe směsných oxidů. Byl stanovován skutečný molární poměr pomocí AAS a XRF a struktura byla charakterizována různými technikami (např. rentgenovou difrakční analýzou, termogravimetrickou analýzou, SEM atd.). Nevyšší aktivitu měl katalyzátor v molárním poměru Mg:Fe 5,9:1 kalcinovaný na 500 °C. Všechny katalyzátory byly stabilní, neboť byl zaznamenán jen zanedbatelný únik kovů do kapalné fáze.

Abstract:

Thesis is aimed on use of Mg-Fe mixed oxides as heterogeneous catalysts for transesterification of rapeseed oil with methanol. The Mg-Fe mixed oxides were prepared by thermal pre-treatment of hydrotalcite like precursors, which were synthesis by co-precipitation method. In the theoretical part, the mixed oxides and transesterification reaction were described in detail. In the first stage, the attention was focused on the influence of pH and base on structure of Mg-Fe hydrotalcites. In the main part, the influence of Mg:Fe molar ratio (from1:1 to 8:1) and calcination temperature (form 0 to 900 °C) on the structure and activity of Mg-Fe mixed oxides was study.. The real molar ratio of Mg:Fe was determined two independent method (AAS and XRD). The structure of Mg-Fe mixed oxides was studied by different techniques such as X-ray diffraction analysis, thermal analysis, SEM. It was found that the most active is catalyst with molar ratio Mg:Fe 5,9:1, which was pre-treated at 500 °C. There was observed only negligible leaching of metals from solid Mg-Fe mixed oxides to the liquid phases, therefore all catalysts were stable.

Klíčová slova

Transesterifikace, heterogenní katalyzátor, Mg-Fe hydrotalcity, Mg-Fe směsné oxidy

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 6. 2016
• Vedoucí: doc. Ing. Martin Hájek, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie / Technická fyzikální chemie