三元系オイルブレンドから脂肪酸メチルエステル(FAME)を合成するためのメソポーラス系触媒のデータ.最適化アプローチ

Data on the derived mesoporous based catalyst for the synthesized of fatty acid methyl ester (FAME) from ternary oil blend: An optimization approach.

• T F Adepoju
• M A Ibeh
• U Ekanem
• A J Asuquo

抄録

本研究では、Cucurbita pepo-chrysophyllum albidum-papaya mix oilsの3種混合油から、Citrullus lanatusとMusa acuminateの皮から得られるメソポーラスCaO不均一系触媒のメタノール分解により、脂肪酸メチルエステル(FAME)を合成した。得られた粉砕粉末から溶媒抽出法を用いて油分を抽出した。三元油混合比33：33：34の低酸価・低密度の三元油混合触媒を単純格子設計ソフトを用いて実現した。混合焼成触媒粉末（ＭＣＣＰ）を７００℃で４時間放置した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、エネルギー分散型分光器（ＥＤＳ）、Ｘ線回折分析（ＸＲＤ）、ＢＥＴ分析を用いて特性評価を行った。混合焼成触媒粉末(MCCP)の熱分解により、強塩基性サイト143(μmole.g)のCaOが78.74%生成した。脂肪酸メチルエステル(FAME)は、反応時間,反応温度,触媒量,メタノール/油モル比の4つの変数データを考慮し、応答表面法(RSM)を用いて誘導触媒のベース触媒トランスエステル化により合成された。実験的なFAMEデータはラン16で最大94.29(wt.%)であったが、中央複合設計(CCD)ソフトウェアの予測値は、反応時間70分、反応温度80℃、触媒量5.0(wt.)、メタノール/オイルモル比(MeOH/OMR)6.97で98.00(wt.%)となり、望ましさは97.90%であった。これを3回繰り返して検証したところ、得られた平均FAMEデータは93.45(wt.%)であった。生成されたFAME特性データセットは、ASTMとEN14214の標準推奨値を満たしています。

This work presents datasets on fatty acid methyl ester (FAME) synthesized from the ternary blend of Cucurbita pepo-chrysophyllum albidum -papaya mix oils via methanolysis of mesoporous CaO heterogeneous catalyst derived from the mixture of Citrullus lanatus and Musa acuminate peels. The oils were extracted from the milled powdered using the solvent extraction method. Ternary oil mixed ratio of 33:33:34 with low acid value and density was achieved using simplex lattice design software. Characterization of the mixed calcined catalyst powder (MCCP) at 700 °C for 4 h was carried out using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscope (EDS), X-ray diffraction analysis (XRD), and BET analysis. The thermal decomposition of mixed calcined catalyst powder (MCCP) produced 78.74% CaO with a strong basic site of 143 (μmole.g). Fatty acid methyl ester (FAME) was synthesized through the based catalyst transesterification of a derived catalyst by considering four variables data (reaction time, reaction temperature, catalyst amount and methanol/oil molar ratio) using response surface methodology (RSM). The maximum experimental FAME data of 94.29 (wt. %) was achieved at run 16, but the central composite design (CCD) software predicted value of 98.00 (wt. %) at a reaction time of 70 min, reaction temperature of 80 °C, catalyst amount of 5.0 (wt.) and methanol to oil molar ratio (MeOH/OMR) of 6.97, at the desirability of 97.90%. This was validated in triplicate, and the average FAME data obtained was 93.45 (wt. %). The produced FAME properties dataset meets the standard recommended value of ASTM and EN14214.

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