利用可再生資源、特別是生物質(zhì)資源生產(chǎn)石油基化學(xué)品是一種重要的可持續(xù)發(fā)展途徑，受到學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的廣泛關(guān)注。通過Aldol聚合反應(yīng)，工業(yè)上已成功將丙酮轉(zhuǎn)變成甲基異丁基酮(MIBK)，該物質(zhì)作為一種中沸點(diǎn)溶劑廣泛應(yīng)用于涂料行業(yè)。另外，MIBK經(jīng)過催化加氫脫氧過程可以轉(zhuǎn)化成2-甲基戊烷(MP)，這種支鏈烷烴可以與汽油混合，直接用于目前使用燃油發(fā)動機(jī)中，因此MIBK可以認(rèn)為是生物質(zhì)丙酮轉(zhuǎn)化成動力燃料的中間物。而這種中間物經(jīng)過催化過程轉(zhuǎn)化為動力燃料，可以有效緩解能源來源不足的現(xiàn)狀，因此發(fā)展由MIBK合成2-甲基戊烷的催化工藝具有潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)用前景，其關(guān)鍵是高效催化劑的研制。本文將介紹一種高效催化劑的制備方法^[1]。

催化劑制備

(1)將九水合硝酸鋁、2-磺酸對苯二甲酸單鈉鹽以及去離子水按摩爾比1：(1～2)：300投入到聚四氟乙烯反應(yīng)釜中得到混合液，攪拌30min；

(2)向步驟(1)得到的混合液中加入氟化鈉，氟化鈉與硝酸鋁的摩爾比為(1～2)：1.5，攪拌30min，隨后將上述混合液密閉置于烤箱中在150～220℃下晶化8～36h，得到固體；

(3)將步驟(2)得到的固體用鹽酸溶液進(jìn)行離子交換，固液重量比為1：20～40，鹽酸溶液濃度為0.1～0.5molL-1；

(4)依次用去離子水和乙醇洗滌步驟(3)的固體，抽濾后得到固體在150℃下干燥16h，即得到磺酸功能化的金屬有機(jī)骨架材料MIL-101(Al)；

(5)將濃度為0.0125～0.125gmL-1的K2PtCl6溶液緩慢地滴加到磺酸功能化的金屬有機(jī)骨架材料MIL-101(Al)中，即得到催化劑前體，其中金屬Pt加入的重量按催化劑總重量百分比為0.5～5wt.％；

(6)將催化劑前體采用氫氣還原方法在200～250℃下進(jìn)行處理5～10h，即得到用于甲基異丁基酮轉(zhuǎn)化為2-甲基戊烷的催化劑。

催化劑效果

該催化劑用于甲基異丁基酮加氫脫氧合成2-甲基戊烷的反應(yīng)，原料為甲基異丁基酮和氫氣，將原料送入到裝有催化劑的反應(yīng)床層上進(jìn)行反應(yīng)，一步生成含有2-甲基戊烷和4-甲基-2戊醇，該催化劑用于甲基異丁基酮轉(zhuǎn)化為2-甲基戊烷時(shí)具有較高的催化活性及更高的烷烴選擇性。

參考文獻(xiàn)

[1] 一種用于甲基異丁基酮轉(zhuǎn)化為2-甲基戊烷的催化劑及其制備方法. CN104028304B