靳福全

（太原工業(yè)學院 化學與化工系，山西 太原 030008）

Ce-Ca-Mg-Al-O催化劑的制備、表征及其酯交換性能

靳福全

（太原工業(yè)學院 化學與化工系，山西 太原 030008）

以硝酸鹽為原料，尿素為沉淀劑，采用均勻沉淀及焙燒的方法制備了Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑，采用單因素實驗考察了制備條件對催化劑活性的影響。應用Hammett指示劑滴定法，采用TG，BET，XRD，SEM等方法對催化劑及其前體進行了表征。實驗結果表明，制備催化劑的優(yōu)化條件為：n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）=0.100:3.0:3.0:2、反應溫度115℃、焙燒溫度700 ℃及焙燒時間6 h；將優(yōu)化條件下制備的催化劑用于蓖麻油與甲醇的酯交換反應，在n（醇）:n（油）=9:1、m（催化劑）:m（油）=0.04:1、攪拌轉(zhuǎn)速為550 r/min、反應溫度65 ℃及反應時間為4 h的條件下，蓖麻油轉(zhuǎn)化率可達96.00%。表征結果顯示，催化劑的堿強度為7.2～11.2；BJH脫附比表面積為52.20 m2/g、BJH脫附孔體積為0.102 cm3/g。

復合氧化物；固體堿催化劑；蓖麻油；甲醇；酯交換；生物柴油

近年來，為了制備出活性較高、原料適應性強、堿溶解流失少、能重復使用多次且成本較低的生物柴油固體堿催化劑，研究者在元素組配、廢舊原材料的選擇及制備方法的改進方面做了大量的探索與改進工作。如采用焙燒的方法制備的造紙白泥催化劑［1］、廢電石催化劑［2］。采用疏水改性的方法制備的CaO/溴乙烷催化劑［3］。采用浸漬、焙燒的方法制備的CaO/MS［4］、KOH/絲光沸石［5］、KOH/NaY［6］、KOH/NaOH/膨潤土［7］、KF/CaO/高嶺土［8］、Li2CO3/花生殼灰［9］、NaAlO2/Al2O3［10］、Na2SiO3/Fe3O4［11］及C4H4O6KNa/ATP［12］催化劑。采用混合、焙燒的方法制備的K2CO3/KLC［13］催化劑。采用共沉淀、焙燒的方法制備的La-Mg-O［14］，Ca-Mg-Zn-Al-O［15］，ZnO-La2O3［16］催化劑。采用混合、研磨、焙燒的方法制備的CaO/NaY［17］催化劑。采用混合、浸漬、焙燒的方法制備的KOH/ CaO/C［18］催化劑。采用共沉淀、浸漬、焙燒的方法制備的K2O/CaO-ZnO［19］，KF/Mg3Al0.6La0.4［20］，CaO/CoFe2O4［21］，CaO/Mg-Al-O［22］催化劑。采用超臨界溶膠-凝膠法制備的納米級Cs-MgO［23］催化劑。這些新型固體堿催化劑在純油脂及廢油脂與甲醇的酯交換反應中均表現(xiàn)出較高的催化活性。其中，有些催化劑在抗酸、抗水、抗皂化方面效果明顯；有些催化劑在防止堿活性組分流失方面優(yōu)勢突出，有些催化劑在重復使用性能方面獨具特色。

本工作以硝酸鹽為原料，尿素為沉淀劑，采用均勻沉淀及高溫焙燒的方法制備了Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑，將其用于蓖麻油與甲醇的酯交換反應，對催化劑前體進行了TG表征，對催化劑進行了堿強度、堿位量、BET、XRD及SEM表征。

1 實驗部分

1.1 試劑

Ce（NO3）3·6H2O，Ca（NO3）2·4H2O，Mg（NO3）2·6H2O，Al（NO）3·9H2O：分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司；尿素、苯甲酸、無水環(huán)己烷、無水乙醇：分析純，天津市申泰化學試劑有限公司；無水甲醇：分析純，國藥集團化學試劑有限公司；溴百里香酚藍、酚酞和茜素黃R：分析純，天津市光復精細化工研究所；蓖麻油：化學純，天津市申泰化學試劑有限公司。

1.2 催化劑的制備及其性能評價

1.2.1 催化劑的制備

按照n（尿素）:n（）=1.5、m（去離子水） :m（混合硝酸鹽及尿素）=2及元素配比，稱取一定量的Ce（NO3）3·6H2O、Ca（NO3）2·4H2O、Mg（NO3）2·6H2O、Al（NO3）3·9H2O、尿素及去離子水，在燒杯中攪拌溶解得均勻混合溶液。將其倒入水熱合成反應釜內(nèi)，放入真空干燥箱中，在一定溫度下反應8 h，取出冷卻至室溫。將冷卻后的溶液倒入燒杯，用布氏漏斗進行抽濾；水洗至洗滌液的pH為7；將抽濾所得濾餅置于真空干燥箱中，在70 ℃下干燥10 h。將干燥好的固體裝入坩堝，放入馬弗爐內(nèi)，在一定溫度下焙燒一定時間，得到Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑。

1.2.2 催化劑的活性評價

取4 g上述固體堿催化劑、100 mL蓖麻油及38 mL無水甲醇放入250 mL三口燒瓶中，在反應溫度65 ℃，攪拌器轉(zhuǎn)速550 r/min的條件下反應3 h。反應結束后冷卻至室溫，將混合液倒入離心管中，調(diào)節(jié)離心轉(zhuǎn)速8 000 r/min，離心時間5 min。將離心分離出固體催化劑后的液體倒入250 mL三口燒瓶中，控制液相溫度130 ℃，常壓蒸餾去除過量甲醇。量取蒸餾出的甲醇體積，將三口燒瓶內(nèi)液體冷卻到室溫，倒入分液漏斗中靜置分層，上層為生物柴油試樣，下層為甘油。取上層生物柴油試樣測其20 ℃時的折射率，按式（1）計算蓖麻油的轉(zhuǎn)化率（X）。

式中，n0為蓖麻油折射率；n為生物柴油試樣折射率；n∞為生物柴油標準折射率（20 ℃時為1.465）

1.2.3 催化劑的堿溶解流失評價

準確稱取約10 g的生物柴油，放入250 mL錐形瓶中，加入25 mL無水乙醇使其溶解，滴加2滴溴百里香酚藍指示劑。用0.1 mol/L的苯甲酸乙醇溶液滴定至藍色剛消失（30 s不褪色）為止，記錄消耗苯甲酸溶液的體積，按式（2）計算生物柴油的堿值（Y）。

式中，c為苯甲酸溶液濃度，mol/L；V為苯甲酸溶液體積，mL；M為KOH摩爾質(zhì)量，g/mol；m為生物柴油質(zhì)量，g。

1.3 催化劑及其前體的表征

將溴百里香酚藍（pKa=7.2）、酚酞（pKa=9.3）、茜素黃R（pKa=11.2）分別配成0.5%（w）的乙醇溶液，作為指示劑。

催化劑的堿強度：取3個錐形瓶，在每個錐形瓶中均加入約0.1 g催化劑，并加入20 mL無水環(huán)己烷保護。每個錐形瓶中滴加一種指示劑2～3滴，搖動并觀察催化劑表面顏色變化。若催化劑表面顯示堿型色，說明該固體堿的堿強度（H-）大于該指示劑的pKa值；若催化劑表面不顯示堿型色，說明該固體堿的堿強度小于該指示劑的pKa值。

催化劑的堿量分布：取2個錐形瓶，在每個錐形瓶中均加入準確稱取的0.1 g左右的催化劑，并加入20 mL無水環(huán)己烷保護。每個錐形瓶中滴加一種指示劑2～3滴，將錐形瓶置于磁力攪拌器上，用0.1 mol/L苯甲酸乙醇標準溶液分別進行滴定，當錐形瓶中催化劑的顏色由堿型色變?yōu)樗嵝蜕?0 min不褪色時，即為滴定終點，記下消耗的苯甲酸乙醇標準溶液的體積，按式（3）計算堿強度大于pKa的堿量（B）。

式中，B為堿量，mmol/g；m1為固體堿催化劑質(zhì)量，g。由每個指示劑滴定的堿量，可得出不同堿強度區(qū)間的堿量分布。

采用北京恒久科學儀器廠HCT-3型微機差熱天平進行TG表征，氮氣氣氛，加熱速率20 ℃/ min。 采用Micromeritics公司TriStar3000型全自動比表面積和孔隙度分析儀進行BET表征，試樣在573 K真空下預處理3 h，76.5 K時N2吸附，采用BET，BJH模型分別處理測試數(shù)據(jù)。采用丹東通達儀器有限公司TD-3000型全自動X射線衍射儀進行XRD表征，CuKα射線，管電壓30 kV，管電流20 mA，掃描速率6（°）/min，掃描范圍10°～80°。采用北京中科科儀技術發(fā)展有限責任公司KYKYEM3800型掃描電子顯微鏡進行SEM表征。

2 結果與討論

2.1 催化劑的制備

2.1.1 元素配比對催化劑活性的影響

元素配比對催化劑活性的影響見表1。由表1可看出，元素配比n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）= 0.100: 3.0:3.0:2時，生物柴油折射率最低為1.469 5，蓖麻油轉(zhuǎn)化率最高為74.86%，剩余甲醇量最少為10.0 mL，說明該元素配比對應的催化劑活性最好。因此，確定最佳元素配比為n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）=0.100: 3.0:3.0:2。

表1 元素配比對催化劑活性的影響Table 1 Efect of element ratio on the catalytic activity

2.1.2 焙燒溫度對催化劑活性的影響

將不同焙燒溫度制備的固體堿催化劑用于催化劑活性評價實驗，結果見表2。由表2可見，焙燒溫度為700 ℃時，生物柴油折射率最低為1.468 8，蓖麻油轉(zhuǎn)化率最高為78.89%，剩余甲醇量最少為8.0 mL，說明該焙燒溫度對應的催化劑活性最好。因此，暫且按催化劑活性評價指標確定焙燒溫度為700 ℃。至于生物柴油試樣堿值較高（1.72 mg/g），即催化劑堿溶解流失較多的問題，在確定其他后續(xù)條件時給予考慮。

表2 焙燒溫度對催化劑活性的影響Table 2 Efect of calcination temperature on the catalytic activity

2.1.3 焙燒時間對催化劑活性的影響

將不同焙燒時間制備的固體堿催化劑用于催化劑活性評價實驗，結果見表3。由表3可看出，焙燒時間為6 h時，生物柴油折射率最小為1.466 9，蓖麻油轉(zhuǎn)化率最高為89.02%，剩余甲醇量最少為15 mL，生物柴油試樣堿值最低為0.12 mg/g，說明該焙燒時間對應的催化劑活性最好，堿溶解流失最少。因此，確定最佳焙燒時間為6 h。

表3 焙燒時間對催化劑活性的影響Table 3 Efect of calcination time on the catalytic activity

Catalyst preparation conditions：n(Ce):n(Ca):n(Mg):n(Al)=0.100:3.0:3.0:2，calcination temperature 700 ℃，reaction temperature 120 ℃.

2.1.4 反應溫度對催化劑活性的影響

將不同反應溫度制備的固體堿催化劑用于催化劑活性評價實驗，結果見表4。由表4可見，反應溫度為115 ℃時，生物柴油折射率最小為1.466 2，蓖麻油轉(zhuǎn)化率最高為90.00%，剩余甲醇量最少為7 mL，生物柴油堿值最低為0.52 mg/g，說明該反應溫度對應的催化劑活性最好，堿溶解流失最少。因此，確定最佳反應溫度為115 ℃。

表4 反應溫度對催化劑活性的影響Table 4 Efect of reaction temperature on the catalytic activity

綜上，通過單因素實驗得到的制備Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的優(yōu)化條件為：元素配比n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）= 0.100:3.0:3.0:2、焙燒溫度700 ℃、焙燒時間6 h、反應溫度115 ℃。

2.1.5 酯交換反應時間對蓖麻油轉(zhuǎn)化率的影響

將優(yōu)化條件下制備的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿用于催化蓖麻油與甲醇的酯交換反應，考察蓖麻油轉(zhuǎn)化率與反應時間的關系，結果見表5。由表5可見，反應時間為4 h時，生物柴油折射率最小為1.465 7，蓖麻油轉(zhuǎn)化率最高為96.00%，剩余甲醇量最少為9.0 mL，生物柴油堿值最低為0.033 mg/g。說明上述反應條件下，最佳反時間應為4 h。

表5 蓖麻油轉(zhuǎn)化率與反應時間的關系Table 5 Relationship between the castor oil conversion and the reaction time

2.2 催化劑及其前體的表征

2.2.1 催化劑的堿性表征結果

在優(yōu)化條件下制備的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑能使溴百里香酚藍和酚酞指示劑溶液顯堿型色，但不能使茜素黃R指示劑溶液顯堿型色，因此Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的堿強度在7.2～11.2范圍內(nèi)。分別用溴百里香酚藍溶液和酚酞溶液作指示劑，用苯甲酸標準溶液滴定Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑，得到堿量分布為：堿強度在7.2～9.3范圍內(nèi)時，堿量為0.516 mmol/g；堿強度在9.3～11.2范圍內(nèi)時，堿量為9.159 mmol/g。

2.2.2 水滑石TG表征結果

圖1為Ce-Ca-Mg-Al水滑石的TG曲線。由圖1可看出，在溫度由室溫上升至900 ℃的過程中，Ce-Ca-Mg-Al水滑石出現(xiàn)了兩個比較明顯的失重臺階。在溫度為200～320 ℃時出現(xiàn)了第一個失重臺階，在此過程中，Ce-Ca-Mg-Al水滑石存在的物理吸附水、層間水分子以及結晶水分別被脫去；在溫度為650～780 ℃之間出現(xiàn)了第二個失重臺階，此過程主要是層上氫氧根轉(zhuǎn)變?yōu)樗⒁詺怏w的形式逸出，碳酸根轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸疾⒁詺怏w的形式逸出。此外，在780 ℃以后催化劑質(zhì)量不再隨溫度的升高而有所變化，說明在此溫度時Ce-Ca-Mg-Al水滑石已完全分解轉(zhuǎn)變成了Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑。

2.2.3 BET表征結果

圖2為Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的N2吸附-脫附等溫線（a）、BJH脫附孔體積分布曲線（b）、BJH脫附比表面積分布曲線（c）及微孔吸附孔體積分布曲線（d）。

圖1 Ce-Ca-Mg-Al水滑石的TG曲線Fig.1 TG curve of the Ce-Ca-Mg-Al hydrotalcite.

圖2 Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的N2吸附-脫附等溫線（a）、BJH脫附孔體積分布曲線（b）、BJH脫附比表面積分布曲線（c）及微孔吸附孔體積分布曲線（d）Fig.2 N2adsorption-desorption isotherms(a)，BJH desorption pore volume distribution curves(b)，BJH desorption specifc surface area distribution curves(c) and micropore adsorption pore volume distribution curves(d) of the Ce-Ca-Mg-Al-O solid base catalyst.Catalyst preparation conditions referred to Table 5.

由圖2（a）可看出，該吸附-脫附等溫線出現(xiàn)明顯的滯后環(huán)，屬Ⅳ型等溫線，是典型的介孔固體上氣體的物理吸附線。由圖2（b）可看出，孔直徑在2～5 nm范圍內(nèi)時，累積孔體積隨孔直徑變化呈直線上升且增幅較快，該范圍累積孔體積約占總孔體積的45%；孔直徑在5～60 nm范圍內(nèi)時，累積孔體積隨孔直徑也呈直線上升但增幅較慢，該范圍累積孔體積約占總孔體積的55%；孔直徑大于60 nm范圍內(nèi)時，累積孔體積為定值；BJH介孔、大孔的脫附總孔體積為0.102 cm3/g。由圖2（c）可看出，孔直徑在2～5 nm范圍內(nèi)時，累積比表面積隨孔直徑變化呈直線上升且增幅很快，該范圍累積比表面積約占總比表面積的85%；孔直徑在5～60 nm范圍內(nèi)時，累積比表面積隨孔直徑也呈直線上升但增幅緩慢，該范圍累積比表面積約占總比表面積的15%；孔直徑大于60 nm范圍內(nèi)時，累積比表面積為定值；BJH介孔、大孔的脫附總比表面積為52.20 m2/ g。由圖2（d）可看出，孔直徑在0.3～0.65 nm范圍內(nèi)時，累積孔體積隨孔直徑變化呈直線上升且增幅較慢；孔直徑在0.65～1.8 nm范圍內(nèi)時，累積孔體積隨孔直徑呈直線上升且增幅較快；微孔吸附累積孔體積為0.011 3 cm3/g。因此，酯交換反應主要發(fā)生在孔直徑為2～60 nm的孔提供的表面上。

2.2.4 XRD表征結果

圖3為Ce-Ca-Mg-Al水滑石及Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的XRD譜圖。由圖3可看出，Ce-Ca-Mg-Al水滑石譜圖顯示的是Ca-Mg-Al水滑石的特征譜峰，與Ca-Al水滑石譜圖及Mg-Al水滑石譜圖完全不同。焙燒后得到的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿實際為CaO，MgO，Al2O3三種晶體的混合物，圖中未出現(xiàn)Ce2O3的特征譜峰，可能與Ce元素含量少，參與了其他氧化物晶體的構成，或是以微晶的形式存在有關。從配比n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）=0.100:3.0:3.0:2看，如果全部沉淀，則生成的混合氧化物摩爾比應為n（CaO）:n（MgO）:n（Al2O3）=3:3:1?？紤]到溶度積（KS?P）的差異：實際制得的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿中三種氧化物的摩爾比與上述比例有一定出入。

圖3 Ce-Ca-Mg-Al水滑石及Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的XRD譜圖Fig.3 XRD patterns of the Ce-Ca-Mg-Al hydrotalcite and Ce-Ca-Mg-Al-O solid base catalyst.Catalyst preparation conditions referred to Table 5.● CaO；○ MgO；▽ Al2O3

2.2.5 SEM表征結果

圖4為Ce-Ca-Mg-Al水滑石的SEM照片。圖5為Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的SEM照片。

圖4 Ce-Ca-Mg-Al水滑石的SEM照片F(xiàn)ig.4 SEM images of the Ce-Ca-Mg-Al hydrotalcite.

圖5 Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的SEM照片F(xiàn)ig.5 SEM images of the Ce-Ca-Mg-Al-O solid base catalyst.Catalyst preparation conditions referred to Table 5.

由圖4和圖5可看出，兩者的表面形貌和聚集顆粒尺寸差別較大。焙燒前Ce-Ca-Mg-Al水滑石為表面高低起伏且光滑的層狀結構，聚集顆粒大小在100～200 μm左右；焙燒后得到的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑為表面粗燥、大小不等的塊狀結構，聚集顆粒尺寸在10～20 μm范圍。

3 結論

1） 制備Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的優(yōu)化條件為：n（Ce）:n（Ca）:n（Mg）:n（Al）= 0.100:3.0:3.0:2，焙燒溫度700 ℃，焙燒時間6 h，反應溫度115 ℃。

2） 將優(yōu)化條件下制備的Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿用于催化蓖麻油與甲醇的酯交換反應，在n（醇）:n（油）=9:1、m（催化劑）:m（油）= 0.04:1、攪拌速率為550 r/min、反應溫度為65℃、反應時間為4 h的條件下，蓖麻油轉(zhuǎn)化率可達96.00%，制得的生物柴油的堿值為0.033 mg/g。

3） Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的堿強度為7.2～11.2；Ce-Ca-Mg-Al水滑石的熱重曲線在200～320 ℃和650～780 ℃兩溫區(qū)出現(xiàn)明顯的失重臺階，在780 ℃之后重量幾乎不再變化；Ce-Ca-Mg-Al-O固體堿催化劑的BJH脫附比表面積為52.20 m2/g、BJH脫附孔體積為0.102 cm3/g、微孔孔體積為0.011 3 cm3/g。

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（編輯 楊天予）

中國石化開發(fā)由劣質(zhì)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦

中國石化工程建設有限公司參加并承擔工程設計的中國石化“十條龍”科技攻關項目“劣質(zhì)油漿生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)針狀焦技術開發(fā)與工業(yè)應用”通過鑒定。該項目由中國石化工程建設有限公司與上海石化、石科院和煉油銷售公司聯(lián)合攻關，開展催化油漿生產(chǎn)針狀焦的實驗室研究和工業(yè)試驗，并在上海石化1號延遲焦化裝置產(chǎn)出第一塔針狀焦。經(jīng)國際權威機構瑞士R&D碳素公司鑒定，上海石化生產(chǎn)的兩批次生焦產(chǎn)品石墨化后的熱膨脹系數(shù)均達到國際優(yōu)質(zhì)油系針狀焦的指標水平。目前，該項目已申請國內(nèi)專利16件，現(xiàn)已授權2件。

天津大學研制新型超分子水凝膠

天津大學制備出新型超分子水凝膠。該材料具有高強度、高穩(wěn)定性以及熱塑性和可自修復的特性，有望用做軟濕結構生物材料替代物。該研究使用氨基酸衍生物作為單一組分，提出雙氫鍵超分子水凝膠的概念，運用氫鍵自識別機理，無需化學交聯(lián)劑即可制備出新型超分子水凝膠。該材料具有更優(yōu)異的生物相容性，其強度達到人體軟骨的4倍，在水含量（w）高達70%～80%的情況下，拉伸和壓縮強度都能達到兆帕級別，并具有抗撕裂性，在酸性、堿性環(huán)境下均能保持非常良好的穩(wěn)定性。實驗結果表明，這一新型超分子水凝膠還具有熱塑性和自修復功能。加熱后，它可以像橡皮泥一樣變形、重組、塑形，反復利用。這種力學達兆帕級別的自修復超分子聚合物水凝膠在以前鮮有報道。

中國石化河南油田三元復合驅(qū)技術取得突破

中國石化河南油田特高含水高溫油藏Ⅳ5-11層系三元復合驅(qū)技術，礦場應用取得突破性進展。截至2015年12月1日，主體區(qū)累計增油14.75萬t，階段提高采收率6.90百分點，預測最終提高采收率14.2百分點，油藏采收率達到67.5%，實現(xiàn)先導試驗區(qū)采收率突破60%的目標。

三元復合驅(qū)是指在油藏注入水中同時注入聚合物、表面活性劑、堿3種化學劑。三者協(xié)同發(fā)揮更優(yōu)異的驅(qū)油效應。河南雙河油田Ⅳ5-11層系從2012年2月開始三元復合驅(qū)，到2015年12月完成復合驅(qū)開發(fā)方案設計的注入量。其間，該層系32口注入井累計注入聚合物7 379 t、表面活性劑11 088 t、堿11 634 t。截至2015年11月底，三元復合驅(qū)39口油井見效35口，見效率89.7%。峰值日產(chǎn)油由水驅(qū)的38.8 t上升到166.3 t，增加127.5 t，產(chǎn)油量提升4.6倍；油井綜合含水率由97.8%下降到90.1%。

Preparation ，characterization and performances of Ce-Ca-Mg-Al-O catalysts for transesterification

Jin Fuquan
（Department of Chemistry and Chemical Engineering，Taiyuan Institute of Technology，Taiyuan Shanxi 030008，China）

With nitrate as the raw material，urea as precipitating agent，Ce-Ca-Mg-Al-O catalyst for the transesterifcation of castor oil and methanol was prepared through homogeneous precipitation and calcination. The effects of preparation conditions on the catalytic activity were investigated by single factor test，and the optimized preparation conditions for the catalyst were as follows：the molar ratio of cerium，calcium，magnesium and aluminum of 0.100:3.0:3.0:2，reaction temperature of 115 ℃，calcination temperature of 700 ℃ and calcination time of 6 h. Under the transesterifcation conditions of alcohol/oil molar ratio of 9:1，catalyst/oil mass ratio of 0.04:1，stirring speed of 550 r/min，reaction temperature of 65 ℃ and reaction time of 4 h，the castor oil conversion reached 96.00%. The catalyst and its precursor were characterized by means of Hammett indicator titration，TG，BET，XRD and SEM. The results showed that the alkalinity，BJH desorption surface area and BJH desorption pore volume of the Ce-Ca-Mg-Al-O catalyst were 7.2-11.2，52.20 m2/g and 0.102 cm3/g，respectively.

composite oxide；solid base catalyst；castor oil；methanol；transesterification；biodiesel

1000 - 8144（2016）03 - 0297 - 08

TQ 645

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2016.03.008

2015 - 10 - 12；［修改稿日期］2015 - 11 - 18。

靳福全（1957—），男，山西省忻州市人，碩士，教授，電話 13994226933，電郵 jfqzhf@163.com。

山西省高?？萍奸_發(fā)項目（2010130）；山西省高等學校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（2015449）。