کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8110860 1522292 2018 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Synthesis of biomass as heterogeneous catalyst for application in biodiesel production: State of the art and fundamental review
ترجمه فارسی عنوان
سنتز زیست توده به عنوان کاتالیزور ناهمگن برای کاربرد در تولید بیودیزل: وضعیت هنر و بررسی اساسی
کلمات کلیدی
انرژی تجدید پذیر، بیودیزل، کاتالیزور ناهمگن، زیست توده، جنبشی واکنش
ترجمه چکیده
بیودیزل به عنوان یک راه حل برای افزایش تقاضای سوخت های فسیلی است که به سرعت در حال کاهش است. کاتالیست های همگن تجاری در صنعت تولید بیودیزل با چالش هایی مانند مشکلات جداسازی و خوردگی شدید مواجه هستند که منجر به افزایش هزینه تولید و نگهداری می شود. در این مقاله، این مقاله بر بررسی جامع ادبیات مربوط به استفاده از زیست توده به عنوان پیشرونده کاتالیزور مورد استفاده در تولید بیودیزل تمرکز دارد. در مقایسه با سایر کاتالیزورهای تجاری، استفاده از زیست توده به عنوان پیشکسوت کاتالیست دارای مزایای متعددی از قبیل موجودی بسیار ارزان قیمت، مواد خام ارزان، قابل استفاده مجدد، غیر سمی و زیست تخریب پذیر است. مواد کربنی که از زیست توده ساخته شده اند و به عنوان حمایت مؤثر از سایت های فعال به علت تخلخل بالا و ویژگی های سطح آن به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. آخرین توسعه از کاتالیزور ناهمگن اساسی، مغناطیسی و مغناطیسی مشتق شده از طریق چند مسیر سنتز پیشرفته از سنتز مواد پشتیبان (کربن) تا زمانی که فرایند کاربرد سازی برای تشکیل کاتالیزور کامل مورد بررسی قرار گرفت. صرفنظر از سولفونیت مستقیم با استفاده از اسید سولفوریک، سولفونیزاسیون با کاهش و آریلیت، کمتر خطرناک بوده و فعالیت های سایت های قابل مقایسه را فراهم می کند. بیشتر کاتالیزورهای مبتنی بر زیست توده عملکرد کاتالیستی خوب را با بهره گیری از عملکرد بالا بیودیزل بالاتر از 80٪ در شرایط مطلوب نشان دادند. علاوه بر این، مدل های سینتیکی مختلفی که از مطالعات جنبشی واکنش کاتالیز شده با کاتالیزور بر پایه زیست توده بوجود آمد نیز به عنوان یک مرحله آماده سازی برای روند تجاری سازی کاتالیزور مورد مطالعه در بخش تولید بیودیزل مورد بررسی قرار گرفت. این کاتالیزور می تواند انرژی فعال شدن واکنش را کاهش دهد و در نتیجه سرعت واکنش بالاتر را برای رسیدن به تعادل فراهم می کند. به منظور دستیابی به هدف نهایی صنعت صنعت بیودیزل سبز و پایدار نیاز به تحقیقات مداوم در زمینه تولید کاتالیزور مبتنی بر زیست توده با استفاده از کمترین منابع لازم است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
سنتز زیست توده به عنوان کاتالیزور ناهمگن برای کاربرد در تولید بیودیزل: وضعیت هنر و بررسی اساسی
چکیده انگلیسی
Biodiesel is gaining attention as a remedy for the increasing demand of fossil fuels which is depleting rapidly. Commercial homogeneous catalysts in the biodiesel production industry are facing challenges such as separation difficulties and severe corrosion which will lead to the increment of production and maintenance cost. Herein, this paper focuses on the comprehensive review of literature reported on the usage of biomass as the precursor for the catalyst used in biodiesel production. Compared to other commercial catalysts, the usage of biomass as catalyst precursor possesses several advantages such as abundantly available, cheaper raw materials, reusable, non-toxic and biodegradable. Carbon material synthesized from biomass which acts as the efficient support for active sites due to its high porosity and surface area characteristic has been studied widely. The latest development of biomass derived basic, acidic and magnetic heterogeneous catalyst through several state of the art synthesis pathways starting from the synthesis of the supporting material (carbon) until the functionalization process to form the complete catalyst was reviewed. Apart from direct sulfonation using sulfuric acid, sulfonation by reduction and arylation were less hazardous and provided comparable active sites activity. Most biomass based catalysts exhibited good catalytic performance by providing high biodiesel yield of above 80% at optimum conditions. Besides that, various kinetic models developed from the reaction kinetic study catalyzed by biomass based catalyst were also reviewed as a preparatory stage for the scaled-up commercialization process of the studied catalyst in the biodiesel production sector. This catalyst could assist to lower the activation energy required for the reactions and thus enables higher reaction rate to reach equilibrium. Continuous research on producing high performing biomass based catalyst with minimum resources is needed in order to achieve the ultimate goal of green and sustainable biodiesel industry.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 92, September 2018, Pages 235-253
نویسندگان
, , , , ,