메조기공실리카 및 메조/마크로 기공 실리카를 제조하고 리파아제를 함침시켜 바이오디젤 제조를 위한 촉매를 만들었다. 리파아제는 현재 바이오디젤의 제조에서 흔히 쓰이고 있는 Bulkholderia Cepacia에서 얻은 Amano ...
메조기공실리카 및 메조/마크로 기공 실리카를 제조하고 리파아제를 함침시켜 바이오디젤 제조를 위한 촉매를 만들었다. 리파아제는 현재 바이오디젤의 제조에서 흔히 쓰이고 있는 Bulkholderia Cepacia에서 얻은 Amano lipasePS 와 Pseudomonas Fluorescens에서 얻은 Amano lipase AK 두 종류를 사용하여 실험을 진행하였다. 기공의 크기, 기공 표면의 개질여부, 반응시간, 반응온도, 메탄올 첨가방법, 사용된 촉매의 양 그리고 물의 첨가여부 및 첨가량 및 리파아제 종류에 따라 얻어진 바이오디젤의 조성, 초기 수율, 반복사용에 따른 수율 (수명) 등을 살펴보았다. 리파아제의 종류와는 관계없이 리파아제의 사용은 불완전 분해 methyl ester의 생성을 일반적으로 늘려 바이오디젤의 조성을 악화시키는 경향이 있었다. 그러나 기공의 크기를 크게 만들거나 기공표면을 개질하여 리파아제의 활성점을 보호하여 어느 정도 해결이 가능하였다. 즉 메조/마크로 기공의 경우가 메조기공보다 불완전 분해성분을 줄이면서 수율이 60%선에서 70%선으로 증가하였다. 실리카 담체의 표면을 Octyltriethoxysilane (OTES) 로 개질하면 수율이 15%가량 상승하는 우수한 성능을 보였다. 리파아제는 효소촉매로써 반응온도가50°C이상이 되면 활성을 잃게 되며, 메탄올의 농도가 높아지는 경우에도 활성을 잃게 되기 때문에 적절한 반응온도 및 메탄올의 농도를 유지하는 것이 중요하였다. 특히 1회차 사용때 한번 가해준 수분은 기공 안에 남아 10회 이상 반복 사용하여도 수율 변화 없이 촉매활성을 유지시켜 주었다. 또 위와 같은 경향은 리파아제의 종류에는 크게 영향을 받지 않았다.
메조기공 실리카 및 메조/마크로 기공 실리카를 제조하고 리파아제를 함침시켜 바이오디젤 제조를 위한 촉매를 만들었다. 리파아제는 현재 바이오디젤의 제조에서 흔히 쓰이고 있는 Bulkholderia Cepacia에서 얻은 Amano lipase PS 와 Pseudomonas Fluorescens에서 얻은 Amano lipase AK 두 종류를 사용하여 실험을 진행하였다. 기공의 크기, 기공 표면의 개질여부, 반응시간, 반응온도, 메탄올 첨가방법, 사용된 촉매의 양 그리고 물의 첨가여부 및 첨가량 및 리파아제 종류에 따라 얻어진 바이오디젤의 조성, 초기 수율, 반복사용에 따른 수율 (수명) 등을 살펴보았다. 리파아제의 종류와는 관계없이 리파아제의 사용은 불완전 분해 methyl ester의 생성을 일반적으로 늘려 바이오디젤의 조성을 악화시키는 경향이 있었다. 그러나 기공의 크기를 크게 만들거나 기공표면을 개질하여 리파아제의 활성점을 보호하여 어느 정도 해결이 가능하였다. 즉 메조/마크로 기공의 경우가 메조기공보다 불완전 분해성분을 줄이면서 수율이 60%선에서 70%선으로 증가하였다. 실리카 담체의 표면을 Octyltriethoxysilane (OTES) 로 개질하면 수율이 15%가량 상승하는 우수한 성능을 보였다. 리파아제는 효소촉매로써 반응온도가50°C이상이 되면 활성을 잃게 되며, 메탄올의 농도가 높아지는 경우에도 활성을 잃게 되기 때문에 적절한 반응온도 및 메탄올의 농도를 유지하는 것이 중요하였다. 특히 1회차 사용때 한번 가해준 수분은 기공 안에 남아 10회 이상 반복 사용하여도 수율 변화 없이 촉매활성을 유지시켜 주었다. 또 위와 같은 경향은 리파아제의 종류에는 크게 영향을 받지 않았다.
Catalyst for the transesterification of soybean oil was prepared by immobilizing lipases to either mesoporous or meso/macroporous silica. Lipases used were Amano lipase from Bulkhoderia and lipase AK from Pseudomonas Fluorescens. Pore size, surface modification, time and temperature of reaction, met...
Catalyst for the transesterification of soybean oil was prepared by immobilizing lipases to either mesoporous or meso/macroporous silica. Lipases used were Amano lipase from Bulkhoderia and lipase AK from Pseudomonas Fluorescens. Pore size, surface modification, time and temperature of reaction, methods how to add methanol to reaction system, the nature and amount of catalysts and amount of water added were chosen as process variables to investigate the yields and product compositions of the repeated transesterification. In general the use of lipase produced an incompletely decomposed methylester such as tetracosanoic methyl ester which had an adverse effect on the composition of the biodiesel. The production of the methylester decreased and thus the yield of biodiesel increased by including macropores to mesopores and modifying the pore surface to ensure the protection of active sites in the catalysts. The use of macroporeas rather than mesopores increased the yield from 60% to 70%. The surface modification with octyltriethoxysilane (OTES) generally enhanced the transesterification yield by 15%. The lipases lost its activity during the reactions above 50°C. The addition of methanol should be occurred so that its concentration was kept low to ensure the activity of the lipases not affected by the alcohol. The addition of water about 5wt% to the first transesterification system enabled the yields maintained at the initial value for the next repeated reactions more than 10. Such trends mentioned above were not changed by the nature of lipases.
Catalyst for the transesterification of soybean oil was prepared by immobilizing lipases to either mesoporous or meso/macroporous silica. Lipases used were Amano lipase from Bulkhoderia and lipase AK from Pseudomonas Fluorescens. Pore size, surface modification, time and temperature of reaction, methods how to add methanol to reaction system, the nature and amount of catalysts and amount of water added were chosen as process variables to investigate the yields and product compositions of the repeated transesterification. In general the use of lipase produced an incompletely decomposed methylester such as tetracosanoic methyl ester which had an adverse effect on the composition of the biodiesel. The production of the methylester decreased and thus the yield of biodiesel increased by including macropores to mesopores and modifying the pore surface to ensure the protection of active sites in the catalysts. The use of macroporeas rather than mesopores increased the yield from 60% to 70%. The surface modification with octyltriethoxysilane (OTES) generally enhanced the transesterification yield by 15%. The lipases lost its activity during the reactions above 50°C. The addition of methanol should be occurred so that its concentration was kept low to ensure the activity of the lipases not affected by the alcohol. The addition of water about 5wt% to the first transesterification system enabled the yields maintained at the initial value for the next repeated reactions more than 10. Such trends mentioned above were not changed by the nature of lipases.
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