离子液体磷钨酸盐催化制取生物柴油

生物柴油是一种清洁的可再生能源，因具有原料来源广泛、原料可再生、合成工艺简单、可以大规模保留现有生产装置，以及具有可生物降解、无毒性、可再生性、排放量低等优点而成为人们关注的焦点。

生物柴油的合成过程通常是以动植物油脂和废弃食用油等为原料，通过简单的酯交换反应来实现。

在生物柴油的合成中，关键技术在于催化剂的选择，传统的无机酸、碱催化剂，面临着腐蚀性强、不可再生、易引起皂化反应等问题而违背了生物柴油环保的初衷。

磷钨酸盐是近年来被广泛用于催化的环保型催化剂，它具有较强的代酸性，工业中许多需要用无机酸催化的化合物制取流程都可以用磷钨酸盐代替。但是在生物柴油制取过程中，人们发现杂多酸本身易溶于水，催化酯化反应的过程多为多相催化反应，酯化率一般不高，此外，杂多酸盐的活性组分容易流失，使其无法多次循环使用，进而导致成本较高。

即便如此，无所不能的化学家们还是找到了解决方案。离子液体是一种绿色溶剂和催化剂，其结构和酸碱性等指标可调控。于是，将吗啉环阳离子与杂多酸阴离子结合，得到一种新型的有机杂多酸催化剂—吗啡啉磷钨酸盐催化剂[C₃SO₃Hnhm]₃PW₁₂O₄₀。通过对有机阳离子的结构和杂多酸阴离子的功能化进行设计，调节该类催化剂的综合性能，在保持催化活性的前提下，缓解了传统催化剂以及固体酸、碱催化剂存在的腐蚀性强、难分离以及成本较高等问题。

有学者使用吗啡啉磷钨酸盐催化剂大豆油和甲醇反应制备生物柴油。结果表明:当 n( 甲醇) ∶n( 大豆油) = 14∶1，钨酸盐催化剂的质量分数为大豆油和甲醇总质量的4%，反应时间6小时，反应温度100 ℃ 时，生物柴油收率达到94. 90%。

更神奇的是，吗啡啉磷钨酸盐催化剂不仅有良好的催化效果，催化后的余剂仍可重复循环使用，催化6次后，其回收率仍有91%，且反应后的［C₃SO₃Hnhm］₃PW₁₂O₄₀结构没有产生变化。

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