چکیده:
امروزه بیودیزل بهعنوان جایگزینی مناسب برای سوختهای فسیلی در نظر گرفته شده است. با توجه به اهمیت زیستمحیطی بیودیزل، در مطالعۀ حاضر، اکسیدهای ZrO2-NiO و ZrO2-CeO2 با نسبتهای مولی مختلف با استفاده از روش همرسوبی و سل ژل پچینی سنتز شد و فعالیتهای کاتالیزوری آنها برای تولید بیودیزل از روغن ذرت و روغن پسماند مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیزورهای جدید از لحاظ مورفولوژی، کریستالوگرافی و ترکیب شیمیایی با تکنیکهای شناختهشدۀ پراش اشعۀ ایکس، طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی و طیفسنجی مادون قرمز تبدیل فوریه بررسی شدند. عوامل و پارامترهای مختلف مؤثر در میزان تولید بیودیزل، از جمله نسبت روغن به متانول، دمای واکنش ترانساستریفیکاسیون و روش سنتز نانوکاتالیزور برای کاتالیزورهای مورد نظر بهینه شد. نتایج تجربی نشان دادند که استفاده از زیرکونیومدیاکسید بههمراه اکسید فلزات بهعنوان کاتالیزور، باعث افزایش سینتیک و کاهش زمان واکنش تولید بیودیزل میشود. همچنین بالاترین عملکرد کاتالیزور در نسبت مولی روغن به متانول (1 به 10) و نسبت مولی 10=Zr/Ni و 10=Zr/Ce مشاهده شد، بهطوری که بازدهی تبدیل روغن پسماند و روغن ذرت به بیودیزل بر روی کاتالیزور ZrO2-CeO2 بهترتیب 92 و 83% با دقت تحلیلی رضایتبخش (R.S.D.≤ 4.8٪) و برای کاتالیزور ZrO2-NiO بهترتیب 83 و 78% با دقت تحلیلی رضایتبخش (R.S.D.≤ 5.3٪) به دست آمد.
Nowadays, biodiesel is considered as a suitable alternative for fossil fuels. According to the bioenvironmental importance of biodiesel, in the current study, ZrO2-NiO and ZrO2-CeO2 oxides with different molar ratios were synthesized using coprecipitation method and Pechini sol-gel; their catalytic activities were also studied to produce biodiesel from corn oil and waste cooking oil. New catalysts were investigated in terms of morphology, crystallography, and chemicals with well-known techniques of X-ray diffraction, X-ray energy diffraction spectroscopy, field emission scanning electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy. Different factors and parameters affecting biodiesel production such as oil to methanol ratio, transesterification reaction temperature, and nanocatalyst synthesis method were optimized for the catalysts of interest. The empirical results showed that the use of zirconium oxide with metal oxide as catalyst increases synthetic and decreases reaction time of biodiesel production. Also, the highest catalyst performance was observed in the moral ratio of oil to methanol (1/10) and molar ratios of Zr/Ce and Zr/Ni= 10. Furthermore, the transformation efficiency of waste cooking oil and corn oil to biodiesel on ZrO2-CeO2 catalysts were 92 and 83% with a satisfactory analytic accuracy (R.S.D.≤ 4.8٪ ) and with ZrO2- NiO catalyst were 83 and 78% with a satisfactory analytic accuracy (R.S.D.≤ 5.3٪ ).