Наночастинки оксидів перехідних металів для виробництва біопалива

Виснаження запасів викопного палива та зростання населення призвели до пошуку альтернативних ресурсів. Біодизель є альтернативою викопному паливу. Його можна отримати з рослинних олій, тваринних жирів та відходів кулінарної олії. Переетерифікація – це процес, який використовується для синтезу біодизеля. За синтез біодизеля переважно відповідають два типи каталізаторів. Це гомогенні та гетерогенні каталізатори. Комерційно гомогенні каталізатори в основному використовуються в промисловості для синтезу біодизеля. Гомогенний каталізатор потребує промивання водою для видалення домішок, тому вартість виробництва висока. Найважливішим недоліком є те, що одного разу використаний каталізатор не може бути використаний повторно. Гетерогенний каталізатор має багато переваг у порівнянні з гомогенним каталізатором, наприклад, можливість повторного використання та відсутність необхідності промивання водою. Серед гетерогенних каталізаторів перехідні метали можуть бути використані для виробництва біодизеля. Вони відносяться до d-блоку періодичної таблиці. Багато дослідників повідомляли про синтез біодизеля за допомогою нанокаталізаторів з оксидів перехідних металів. Каталізатори на основі оксидів перехідних металів є гарною заміною для синтезу біодизеля. Вони мають гетерогенні властивості та перевагу повторного використання. Крім того, каталізатори на основі оксидів перехідних металів підвищують швидкість реакції і, таким чином, забезпечують вищий вихід біодизеля.The depletion of fossil fuels and population growth led to the search for alternative resources. Biodiesel is an alternative to fossil fuel. It can be obtained from plant oils, animal fats and waste cooking oil. Transesterification is a process used to synthesize biodiesel. Two types of catalysts are mainly responsible for the synthesis of biodiesel. These are homogenous and heterogeneous catalysts. Commercially homogenous catalysts are mostly used in industry for the synthesis of biodiesel. The homogenous catalyst needs water washing to remove impurities, and thus the production cost is high. The most important disadvantage is that the catalyst once used cannot be recovered. The heterogeneous catalyst has many advantages over homogenous catalyst such as reusability and needs no water wash. Among heterogeneous catalysts, transition metals can be used for biodiesel production. They come under the d-block in the periodic table. Many researchers reported the synthesis of biodiesel by transition metal oxide nanocatalysts. The transition metal oxide catalyst is a good substitute for the synthesis of biodiesel. They possess heterogeneous properties and have an advantage of reusability. Further, the transition metal oxide catalysts enhance the reaction rate and thus possess higher biodiesel yield

Синтез перовскітного каталізатора на основі титано-барієвого оксиду зі змішаними фазами (BaTiO3/Ba2TiO4) для виробництва біопалива

Наночастинки перовскіту на основі титано-барієвого оксиду зі змішаними фазами синтезували прожарюванням прекурсорів карбонату барію та діоксиду титану при температурі 900 C. Отримані наночастинки характеризували за допомогою рентгенівської дифракції, інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є, просвічуючої електронної мікроскопії, енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії та селективного дифракційного аналізу. Встановлено, що синтезовані частинки титанобарієвого оксиду мають майже сферичну форму з розміром 6-15 нм. Синтезовані наночастинки перовскіту зі змішаними фазами BaTiO3/Ba2TiO4 використовуються для виробництва біопалива. Утворення метилового ефіру після реакції міжмолекулярної переетерифікації підтверджує перетворення ефірної олії в біопаливо, яке проаналізовано за допомогою GC-MS.The mixed-phase barium titanium oxide perovskite nanoparticles were synthesized by calcining barium carbonate and titanium dioxide precursors at 900 C. The nanoparticles were characterized using X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, transmission electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy and selective area diffraction analysis. The synthesized barium titanium oxide particles were found to have almost spherical shape with 6-15 nm size. The synthesized mixed-phase BaTiO3/Ba2TiO4 perovskite nanoparticles are used for biofuel production. The formation of methyl ester after the transesterification reaction confirms the conversion of essential oil into biofuel, as analyzed by GC-MS

Синтез біопалива з використанням органо-неорганічного перовскітного матеріалу сонячної батареї на основі нанокомпозиту

Альтернативне паливо повинно замінити викопне паливо. Це дозволить вжити запобіжних заходів для навколишнього середовища задля зменшення токсичних газів, що виділяються з викопного палива. У цій роботі біопаливо синтезується з використанням нового органо-неорганічного нанокомпозиту на основі перовскіту як каталізатора. Синтезований каталізатор досліджено методами рентгенівської порошкової дифракції (XRD) та просвічуючої електронної мікроскопії (TEM). Для синтезу біопалива використовується метод переетерифікації. Дослідники з усього світу здебільшого синтезували біопаливо, особливо біодизель, методом переетерифікації, де температура відіграє головну роль у каталітичній реакції. Більшість дослідників повідомили про синтез біопалива з використанням гетерогенних каталізаторів при вищих температурах, що перевищує 60 °C, але в цьому дослідженні спроба синтезу біопалива за температури навколишнього середовища здійснюється під впливом ультрафіолетового світла. Для дослідження параметрів синтезованого біопалива також використовується метод мас-спектрометрії газової хроматографії (GCMS).To take precautionary measures for the environment to diminish the toxic gases emitted from fossil fuels; an alternative fuel has to replace fossil fuel. Biofuel an alternative fuel can replace the counterpart. In this work, biofuel is synthesized by using a novel organic-inorganic perovskite-based nanocomposite as a catalyst. The synthesized catalyst has been characterized by X-ray powder diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The transesterification method is used for biofuel synthesis. Researchers across the globe have mostly synthesized biofuel especially biodiesel by transesterification method where temperature plays a major role in the catalytic reaction. Most of the researchers reported the synthesis of biofuel by using heterogeneous catalysts at higher temperatures which is greater than 60 °C but in this study, the synthesis of biofuel at ambient temperature is attempted under the influence of UV light. The synthesized biofuel is characterized by Gas Chromatography Mass Spectrometry (GCMS). GCMS signifies the different fatty acid methyl ester compositions present in the biofuel which assured the presence of all the necessary compounds in a biofuel