Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Рік 2025 Том 23, Випуск 4
Завантажити повну версію статті (PDF, Англійською / In English) Open Access

Heba NASEEF, Reem TULAIMAT, Seba NASEEF, and Jasim ALEBRAHIM

Department of Chemistry, Faculty of Sciences, Homs University, Homs, Syria

Optimization of Biodiesel Production from Refined Oil Blend Using a Heterogeneous Nanoparticle Catalyst

1257–1270 (2025)

PACS numbers: 68.37.Hk, 81.16.Hc, 82.30.Vy, 83.80.Mc

Надійшла 29 листопада 2024 р.

Це дослідження зосереджено на оптимізації виробництва біодизеля з очищеної суміші пальмової та бавовняної олій з використанням нанокаталізатора MCM-41. Біодизель з пальмової олії відомий своєю чудовою окиснювальною стабільністю, але демонструє погані низькотемпературні властивості плинности через високий вміст насичених жирних кислот. Навпаки, біодизель з бавовняної олії пропонує поліпшені властивості плинности за низьких температур, але демонструє нижчу окиснювальну стабільність. Змішуючи ці дві олії, дослідження має на меті максимізувати вихід біодизеля та досягти поліпшених загальних властивостей палива. Процес етерифікації був оптимізований за допомогою традиційного експериментального підходу з одночасним змінюванням двох параметрів, а інші залишалися постійними. Досліджувані критичні змінні включали молярне співвідношення спирту до олії, кількість каталізатора, температуру реакції та час реакції. Нанокаталізатор MCM-41, тобто мезопористий кремнеземний матеріял з нанорозмірними характеристиками, був обраний завдяки своїй великій площі поверхні, рівномірному розподілу пор і чудовій каталітичній продуктивності. Цей методичний підхід спрощує процес оптимізації, зменшує експериментальну складність і забезпечує практичну основу для визначення оптимальних умов реакції в умовах обмежених ресурсів.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: оптимізація, етерифікація, переетерифікація, MCM-41, біодизель

Цитування:
Heba Naseef, Reem Tulaimat, Seba Naseef, and Jasim Alebrahim, Optimization of Biodiesel Production from Refined Oil Blend Using a Heterogeneous Nanoparticle Catalyst, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 23, No. 4: 1257–1270 (2025); https://doi.org/10.15407/nnn.23.04.1257
ЛІТЕРАТУРА
  1. Mingxin Guo, Weiping Song, and Jeremy Buhain, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42: 712 (2015); https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.10.013
  2. Donato A. G. Aranda, Rafael T. P. Santos, Neyda C. O. Tapanes, André Luis Dantas Ramos, and Octavio Auqusto C. Antunes, Catal. Lett., 122, Iss. 1–2: 20 (2008); https://doi.org/10.1007/s10562-007-9318-z
  3. Luqman Razzaq, Shahid Imran, Zahid Anwar, Muhammad Farooq, Muhammad Mujtaba Abbas, Haris Mehmood Khan, Tahir Asif, Muhammad Amjad, Manzoore Elahi M. Soudagar, Nabeel Shaukat, I. M. Rizwanul Fattah, and S. M. Ashrafur Rahman, Energies, 13, Iss. 22: 5941 (2020); https://doi.org/10.3390/en13225941
  4. G. Mutezo and J. Mulopo, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 137: 110609 (2021); https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110609
  5. M. E. Borges and L. Díaz, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16, Iss. 5: 2839 (2012); https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.01.071
  6. Qian Zeng, Zhen Song, Hao Qin, Hongye Cheng, Lifang Chen, Ming Pan, Yi Heng, and Zhiwen Qi, Catal. Today, 339: 113 (2020); https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.03.052
  7. Shweta J. Malode, K. Keerthi Prabhu, Ronald J. Mascarenhas, Nagaraj P. Shetti, and Tejraj M. Aminabhavi, Energy Conversion and Management: X, 10: 100070 (2021); https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2020.100070
  8. Umer Rashid, Muhammad Ibrahim, Shahid Yasin, Robiah Yunus, Y. H. Taufiq-Yap, and Gerhard Knothe, Ind. Crops Prod., 45: 355 (2013); https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2012.12.039
  9. Kahraman Bozbas, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12, Iss. 2: 542 (2008); https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.06.001
  10. Matt Johnston and Tracey Holloway, Environmental Science & Technology, 41, Iss. 23: 7967 (2007); https://doi.org/10.1021/es062459k
  11. Venkatesh Mandari and Santhosh Kumar Devarai, BioEnergy Res., 15, Iss. 2: 935 (2022); https://doi.org/10.1007/s12155-021-10333-w
  12. Mohd Aznan Abdul Latif, Ahmad Anas Yusof, Ahmad Zaki Shukor, Farah Aqilah Habidi, Nur Fathiah Mohd Nor, Mohd Zaid Akop, Mohd Hafidzal mohd Hanafi, and Aiman Roslizar, MATEC Web Conf., 90: 01046 (2017); https://doi.org/10.1051/matecconf/20179001046
  13. Anton A. Kiss, Alexandre C. Dimian, and Gadi Rothenberg, Energy Fuels, 22, Iss. 1: 598 (2008); https://doi.org/10.1021/ef700265y
  14. Ayhan Demirbas, Energy Convers. Manag., 50, Iss. 1: 14 (2009); https://doi.org/10.1016/j.enconman.2008.09.001
  15. S. N. Yusof, S. M. Basharie, N. A. Sidik, Y. Asako, and S. B. Mohamed, J. Adv. Res. Fluid Mech. Therm. Sci., 86, Iss. 2: 136 (2021); https://doi.org/10.37934/arfmts.86.2.136146
  16. Ahmad Abbaszaadeh, Barat Ghobadian, Mohammad Reza Omidkhah, and Gholamhassan Najafi, Energy Convers. Manag., 63: 138 (2012); https://doi.org/10.1016/j.enconman.2012.02.027
  17. Lay L. Myint and Mahmoud M. El-Halwagi, Clean Technol. Environ. Policy, 11, Iss. 1: 263 (2009); https://doi.org/10.1007/s10098-008-0156-5
  18. Ahmad Hafiidz Mohammad Fauzi, Nor Aishah Saidina Amin, and Ramli Mat, Appl. Energy, 114: 809 (2014); https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2013.10.011
  19. V. N. Ariharan, V. N. Meena Devi, and P. Nagendra Prasad, Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci., 4, Iss. 2: 1336 (2013); https://www.rjpbcs.com/pdf/2013_4(2)/[145].pdf
  20. N. Saifuddin, K. Aisswarya, Y. P. Juan, and P. Priatharsini, J. Appl. Sci., 15, Iss. 8: 1045 (2015); https://doi.org/10.3923/jas.2015.1045.1058
  21. Ming Chai, Qingshi Tu, Mingming Lu, and Y. Jeffrey Yang, Fuel Process. Technol., 125: 106 (2014); https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.03.025
  22. T. Srinivasa Reddy and M. C. Santhosh Kumar, Ceram. Int., 42, Iss. 10: 12262 (2016); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.04.172