柴油制备热解生物油乳化

快速热解生物油作为传统化石燃料的优质补充能源，凭借可再生性与环境友好性备受关注。然而，其高含氧量导致的低热值、高酸值及不稳定特性，使得生物油在发动机直接燃烧中面临积碳、腐蚀等技术瓶颈，极大限制了实际应用场景。为突破这一困境，研究团队创新性地采用溶剂乳化策略，构建生物油与柴油的稳定混合体系。
研究初期借助计算机辅助分子设计技术，基于相似相溶原理与热力学稳定性模拟，筛选出 2 – 辛醇、2 – 庚醇和 2 – 辛酮三种有机溶剂作为核心研究对象。通过梯度配比实验，将生物油分别与质量分数 5%、10%、15%、20% 的 2 – 辛醇进行超声混合，利用超声波空化效应强化传质过程，促进两相分散。同时针对含 20% 质量分数的 2 – 庚醇、2 – 辛酮体系，开展有机物定向萃取研究，借助气相色谱 – 质谱联用技术追踪萃取物组分变化，明确溶剂对生物油提质的作用机制。

在乳化工艺环节，研究人员引入亲水亲油平衡值为 7 的复合表面活性剂，构建 “溶剂 – 表面活性剂 – 生物油 – 柴油” 四元体系。通过响应面优化法，确定最佳乳化比例为柴油：表面活性剂：溶剂萃取生物油 = 80:15:5。性能测试结果显示，该乳化样品展现出优异稳定性：高位发热量达 44.0 MJ/kg，接近传统柴油水平；酸碱度控制在 8.0 ± 0.1 的弱碱性区间，有效缓解设备腐蚀风险；经 80 ºC 加速老化实验验证，24 小时内保持均相状态，未出现相分离现象。对比研究表明，2 – 辛醇因兼具良好的溶解能力与较低表面张力，在促进相界面融合、维持乳液稳定性方面表现尤为突出，成为构建高性能生物油 – 柴油乳液的关键介质。

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