A Density Functional Theory Study on the Acid‐Catalyzed Transesterification Mechanism for Biodiesel Production from Waste Cooking Oils
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The acid‐catalyzed transesterification reaction has been one of the most effective methods to produce biodiesel, especially from waste cooking oils (WCO) with high contents of water and free fatty acids (FFA). However, in the acid‐catalyzed processes, the H+ action mechanism and the controlling step of the reaction rate have been ambiguous. To clearly understand the reaction process, the DMol3 module based on the density functional theory (DFT) was employed to investigate the acid (H+‐)‐catalyzed transesterification mechanism of methanol and oleic acid monoacylglycerol (OAM). The one step transesterification without a catalyst and the feasible paths of SN2 (substitution nucleophilic bimolecular) and SN1 (substitution nucleophilic unimolecular) reaction mechanisms with H+‐based catalysts were built as Path 1, Path 2, and Path 3, respectively. The calculated structures, thermodynamic, and kinetic data revealed that the H+‐based catalysts could effectively reduce the activation energy for the transesterification reaction, and the Path 2 based on the SN2 reaction mechanism was the optimal reaction path. A tetrahedral intermediate (IM2‐2) could be generated with the highest active energy of 15.383 kcal mol−1, implying that there was the most stable structure of IM2‐2 as the key species in the transesterification process. Hence, the increasing decomposition rate of IM2‐2 accelerated the forward reaction in H+‐based biodiesel processes. The calculated active energy of 15.383 kcal mol−1 was in good agreement with the kinetic data for the monoacylglycerol transesterification of 15.067 kcal mol−1. Our calculations should provide basic and reliable theoretical data for further understanding the mechanism of transesterification of WCO to biodiesel products in the future work.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».