时，得到催化剂前驱体2;
(6)将催化剂前驱体2与2倍重量的无水乙醇混合，置于耐压容器中，120°C条件下处理2小时，冷却后再惰性气氛下100°C干燥8小时，即得到本发明的催化剂。
[0019]实施例2、催化剂制备
(1)配置硝酸钙、硝酸镧溶液，金属离子和水的摩尔比为1:50，将两种溶液按照钙、镧摩尔比2:1的比例混合；
(2)在90°C条件下加热步骤(I)得到的混合液，边搅拌边加入柠檬酸，柠檬酸和金属离子的摩尔比为1:1;
(3)将步骤(2)所得的溶液在90°C条件下搅拌直至形成溶胶，然后在室温下陈化18小时；
(4)将陈化后的湿凝胶在110°C，空气气氛下干燥12小时，得到催化剂前驱体I;
(5)将催化剂前驱体研磨后，在空气气氛中以l°C/min升温至600°C，保持2小时，再以I°C/min升温至700°C，在惰性气体气氛下焙烧5小时，得到催化剂前驱体2;
(6)将催化剂前驱体2与3倍重量无水乙醇混合，置于耐压容器中，120°C条件下处理2小时，冷却后再在惰性气氛下100°C下干燥8小时，即得到本发明的催化剂。
[0020]实施例3、催化剂制备
(1)配置硝酸钙、硝酸镧溶液，金属离子和水的摩尔比为I: 40，将两种溶液按照钙、镧摩尔比1:1的比例混合；
(2)在80°C条件下加热步骤(I)得到的混合液，边搅拌边加入柠檬酸，柠檬酸和金属离子的摩尔比为1.5:1;
(3)将步骤(2)所得的溶液在80°C条件下搅拌直至形成溶胶，然后在室温下陈化18小时；
(4)将陈化后的湿凝胶在110°C，空气气氛下干燥12小时，得到催化剂前驱体；
(5)将催化剂前驱体研磨后，在空气气氛中以l°C/min升温至600°C，保持2小时，再以I°C/min升温至700°C，在惰性气体气氛下焙烧5小时，得到催化剂前驱体2;
(6)将催化剂前驱体2与3倍重量无水乙醇混合，置于耐压容器中，140°C条件下处理2小时，冷却后再在惰性气氛下100°C下干燥8小时，即得到本发明的催化剂。
[0021 ]实施例4、实施例1制备的催化剂的应用
利用实施例1制得的催化剂，将0.3克催化剂加入10克玉米油中，形成混合液;将混合液加热到220°C ；将3.1克甘油添加入预热好的植物油与催化剂的混合液中；在220°C的反应温度，500 rpm的搅拌速度，反应I小时；制得含有甘油单酯的生成物。玉米油的转化率为94.9%，甘油单酯的得率为45.5%，产物中Ca的流失量为320.5 ppm。
[0022]实施例5、实施例2制备的催化剂的应用
利用实施例2制得的催化剂，将0.3克催化剂加入10克玉米油中，形成混合液;将混合液加热到220°C ；将3.1克甘油添加入预热好的植物油与催化剂的混合液中；在220°C的反应温度，500 rpm的搅拌速度，反应2小时；制得含有甘油单酯的生成物。玉米油的转化率为94.9%，甘油单酯的得率为36.8%，产物中Ca的流失量为234.9 ppm。
[0023]实施例6、实施例3制备的催化剂的应用
利用实施例3制得的催化剂，将0.3克催化剂加入10克玉米油中，形成混合液;将混合液加热到220°C ；将3.1克甘油添加入预热好的植物油与催化剂的混合液中；在220°C的反应温度，500 rpm的搅拌速度，反应2小时；制得含有甘油单酯的生成物。玉米油的转化率为95.4%，甘油单酯的得率为38.5%，产物中Ca的流失量为159.2 ppm。
【主权项】
1.一种纳米钙镧复合氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，采用柠檬酸辅助的溶胶凝胶燃烧法，同时采用乙醇热处理改善氧化物表面的亲疏水性，制备的具体步骤为: (1)配置一定浓度的硝酸钙和硝酸镧溶液，混合，金属离子和水的摩尔比例为1:(30-50); (2)在70-90°C条件下加热搅拌，边搅拌边加入柠檬酸，柠檬酸和金属离子的摩尔比为0.5:1-2:1; (3)将步骤(2)所得的溶液在70-90°C下持续搅拌直至形成溶胶，然后在室温下陈化18-24小时； (4)将陈化后的湿凝胶于100-140°C温度，空气气氛下干燥12-24小时，得到催化剂前驱体I; (5)将催化剂前驱体I研磨后，在空气气氛中以l_3°C/min升温至500_600°C，保持1_5小时，再以l_3°C/min升温至700_800°C，在惰性气体气氛下焙烧2_8小时，得到催化剂前驱体2; (6)将催化剂前驱体2与2-5倍重量的无水乙醇混合，置于耐压容器中，在120-150°C下处理2-3小时，冷却后在惰性气氛下80-120°C干燥6-12小时，即得到所需催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于催化剂中钙、镧的摩尔比为1:5-5:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的惰性气体是氮气、氩气或氦气，或者是它们的混合气体。4.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的纳米钙镧复合氧化物催化剂。5.如权利要求4所述的纳米钙镧复合氧化物催化剂在甘油醇解植物油合成甘油单酯中的应用，其特征在于以植物油和甘油为原料，具体步骤为: (1)将所述催化剂加入植物油中，形成混合液，将混合液加热到180-240°C； (2)将甘油添加入预热好的植物油与催化剂的混合液中；在180-240°C温度下，以300-1000 rpm的速度搅拌，反应10 min-300 min，得到含有甘油单酯的生成物。6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述的植物油是豆油、玉米油、棕榈油、棉籽油、菜籽油、橄榄油、麻风树油，或其中几种的混合物。7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述甘油与植物油的重量比为1:5-1:1。8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于所述催化剂的使用量为植物油重量的0.1%-5% ο
【专利摘要】本发明属于化工催化技术领域,具体为一种纳米钙镧复合氧化物催化剂及其制备方法和应用。本发明将钙和镧的硝酸盐混合后溶解于水中，加入柠檬酸作为络合剂，在一定温度下搅拌形成凝胶、陈化；然后在空气气氛下进行焙烧，最后在乙醇水溶液存在下进行热处理，制得纳米钙镧复合氧化物催化剂。该催化剂具有很强的碱性质，表面亲疏水性合适，在甘油醇解合成甘油单酯反应中表现出优异的催化活性，同时钙镧之间存在强烈的相互作用，这种协同作用使得活性组分钙在反应体系中的流失大大减少，从而增强了催化剂的稳定性，可用于甘油醇解植物油合成甘油单酯。本发明所使用的原料成本低廉，催化剂环境友好，制备方法简单。
【IPC分类】B01J23/10, C11C3/06
【公开号】CN105536766
【申请号】CN201510928423
【发明人】秦枫, 沈伟, 徐华龙, 黄镇, 庄思爽, 王圣
【申请人】复旦大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月15日