Trends bei weit verbreiteten Katalysatoren zur Produktion von Fettsäuremethylestern (FAME): Eine Übersicht

Der effektive Transesterifizierungsprozess zur Produktion von Fettsäuremethylestern (FAME) erfordert den Einsatz kostengünstiger, weniger korrosiver, umweltfreundlicher und effektiver Katalysatoren. Derzeit dreht sich die weltweite Biodieselproduktion um die Verwendung von alkalischen und sauren Katalysatoren, die in heterogenen und homogenen Phasen eingesetzt werden. Homogene Katalysatoren (lösliche Katalysatoren) zur FAME-Produktion sind bereits seit einiger Zeit verbreitet, aber feste Katalysatoren (heterogene Katalysatoren) sind eine neuere Entwicklung zur FAME-Produktion. Die Reaktionsgeschwindigkeit wird erheblich erhöht, wenn homogene basische Katalysatoren verwendet werden, jedoch ist der Hauptnachteil die Prozesskosten, die aufgrund der Trennung der Katalysatoren aus dem Reaktionsmedium nach der Produktbildung entstehen. Ein vielversprechendes Feld für die katalytische Biodieselproduktion ist die Verwendung von Heteropoly-Säuren (HPAs) und Polyoxometalaten. Die Flexibilität ihrer Strukturen und die super sauren Eigenschaften können durch die Einbeziehung von Polyoxometalat-Anionen in die komplexen Protonensäuren verbessert werden. Diese pseudo-flüssige Phase ermöglicht es fast allen beweglichen Protonen, am Katalyseprozess teilzunehmen. Kohlenstoffhaltige Materialien, die nach der Sulfonierung gewonnen werden, zeigen vielversprechende katalytische Aktivitäten gegenüber dem Transesterifizierungsprozess. Ein weiterer vielversprechender heterogener saurer Katalysator, der für die FAME-Produktion verwendet wird, ist Vanadiumphosphat. Darüber hinaus erhalten Biokatalysatoren Aufmerksamkeit für die großtechnische FAME-Produktion, bei der Lipase der am häufigsten erfolgreich eingesetzte ist. Diese Übersicht beschreibt kritisch die wichtigsten homogenen und heterogenen Katalysatoren, die in der aktuellen FAME-Produktion verwendet werden, sowie zukünftige Einsatzmöglichkeiten.