Immobilization of calcium oxide onto polyacrylonitrile (PAN) fibers as a heterogeneous catalyst for biodiesel production
Authors:
- Sabina Wilkanowicz,
- Nisha R. Hollingsworth,
- Keara Saud,
- Usha Kadiyala,
- Ronald G. Larson
Abstract
We describe the design, creation, and usage of a CaO catalyst immobilized onto polymeric mats for environmentally-friendly biodiesel production. The polyacrylonitrile (PAN) fiber mats were prepared by electro-hydrodynamic processing (EHD), commonly known as electrospinning or electrospraying, in which immobilized CaO particles were either physically entrapped on the fibers or chemically bound onto the fiber surface by a dopamine linkage. These two catalyst materials were later successfully used in the transesterification of fresh canola oil into biodiesel. Mechanically entrapped CaO particles in the PAN fibers were able to be re-used up to six times in the conversion of triglycerides into biodiesel, while the chemically immobilized catalyst was found impossible to reuse. The use of EHD processing allows us to create an easily separable, reusable catalyst that could be commonly used in transesterification reactions.
- Record ID
- WUT086e8aa877e54dbba59f4648ca1beb5a
- Author
- Journal series
- Fuel Processing Technology, ISSN 0378-3820, e-ISSN 1873-7188
- Issue year
- 2020
- Vol
- 197
- Publication size in sheets
- 0.55
- Keywords in Polish
- Olej rzepakowy, biodiesel, heterogeniczny katalizator, electroprzędzenie, poliakrylonitryl
- Keywords in English
- Canola Oil, Biodiesel, Heterogenous catalyst, Electrospinning, Polyacryolnitrile
- ASJC Classification
- ; ;
- Abstract in Polish
- Przedstawiono metody wytwarzania, charakterystykę i wykorzystanie CaO unieruchomionego na polimerowych matach jako przyjaznego środowisku katalizatora stosowanego w produkcji biodiesla. Maty zbudowane z włókien poliakrylonitrylu (PAN) zostały stworzone z zastosowaniem procesu elektro-hydrodynamicznego (EHD), popularnie zwanego elektroprzędzeniem, gdzie CaO unieruchomiono poprzez fizyczne wiązanie na włóknach polimeru oraz chemicznie wiążąc go za pomocą linkera zbudowanego z dopaminy. Katalizator unieruchomiony tymi dwiema metodami został następnie z sukcesem wykorzystany w reakcji transestryfikacji oleju rzepakowego i produkcji biodiesla. Cząstki CaO mechanicznie związane z włóknami PAN można było wykorzystać nawet do 6 razy w reakcjach konwersji triglicerydów do biodiesla, kiedy katalizator chemicznie unieruchomiony na polimerowej macie nie dawał możliwości ponownego wykorzystania. Zastosowanie techniki EHD w procesie pozwoliło na stworzenie łatwo separowalnego katalizatora możliwego do wielokrotnego wykorzystania w procesie transestryfikacji.
- DOI
- DOI:10.1016/j.fuproc.2019.106214 Opening in a new tab
- URL
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382019312482?via%3Dihub Opening in a new tab
- Language
- (en) English
- Score (nominal)
- 140
- Score source
- journalList
- Score
- = 140.0, 12-05-2021, ArticleFromJournal
- Publication indicators
- = 5; : 2018 = 1.577; : 2019 (2 years) = 4.982 - 2019 (5 years) =4.733
Share
- Uniform Resource Identifier
- https://repo.pw.edu.pl/info/article/WUT086e8aa877e54dbba59f4648ca1beb5a/
- URN
urn:pw-repo:WUT086e8aa877e54dbba59f4648ca1beb5a
* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or PerishOpening in a new tab system.