1.一种稀土改性Keggin型杂多酸负载型催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将碳纳米管、金属氯化物及第一酸溶液分散于第一醇溶剂中,过滤分离,干燥所得滤饼,即为羟基化碳纳米管;
(2)将金属前驱体、第二酸溶液、稀土化合物、Keggin型杂多酸及上述羟基化碳纳米管分散于第二醇溶剂中,得到混合溶液,所述稀土化合物中的稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐中的至少一种;
(3)静置上述混合溶液至形成凝胶,干燥所述凝胶,即得所述稀土改性Keggin型杂多酸负载型催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管;所述金属氯化物为AlCl3、MgCl2中的至少一种;所述第一酸溶液为硝酸溶液、硫+酸溶液、盐酸溶液中的至少一种,H 浓度为0.1~1mol/L;所述第一醇溶剂为乙醇溶剂或丙醇溶剂,其浓度为60~99wt%。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)包括如下步骤:将0.1~
0.5g所述碳纳米管、8~10mL所述金属氯化物溶液和10~20mL所述第一醇溶剂混合均匀,超声作用2~10min,加入1~2mL所述第一酸溶液,微波作用1~8min,调节体系pH至中性,过滤分离,干燥所得滤饼,得到羟基化碳纳米管粉末;所述金属氯化物溶液浓度为0.1~1mol/L。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述金属前驱体为硅酸有机醇酯、硅醇盐中的至少一种;所述第二酸溶液为硝酸溶液、硫酸溶液、盐酸溶液中的至少一种,H+浓度为0.1~1mol/L;所述稀土化合物为氯化稀土或硝酸稀土;所述Keggin型杂多酸为磷钨杂多酸、磷钼杂多酸、硅钨杂多酸中的至少一种;所述第二醇溶剂为乙醇溶剂或丙醇溶剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)包括如下步骤:将3~5g所述金属前驱体、8~10mL所述第二酸溶液、0.1~0.2g所述稀土化合物、2~2.5g所述Keggin型杂多酸及0.1~0.5g所述羟基化碳纳米管分散于2~2.5mL所述第二醇溶剂中,得到混合溶液。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)包括如下步骤:按配比将所述金属前驱体、所述第二醇溶剂和所述第二酸溶液混合均匀,再加入所述稀土化合物、所述Keggin型杂多酸和所述羟基化碳纳米管;或者按配比将所述金属前驱体和所述第二醇溶剂混合均匀,再加入所述第二酸溶液、所述稀土化合物、所述Keggin型杂多酸和所述羟基化碳纳米管。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)及步骤(3)中,所述干燥的温度为110~120℃,时间为3~8min;步骤(2)中,所述静置的时间为12~24h,温度为
20~35℃。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的稀土改性Keggin型杂多酸负载型催化剂在制备生物柴油中的应用,其特征在于,以油脂和甲醇为原料,以所述稀土改性Keggin型杂多酸负载型催化剂为催化剂,进行酯化反应和酯交换反应得到反应产物;中和所述反应产物至其pH值为8~9,用水洗至中性,并在干燥后进行减压蒸馏,得到生物柴油。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述催化剂占反应物总质量的0.2~
1.5%,反应温度为55~70℃,反应时间3~6h。