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日益严重的能源及环境问题阻碍了当今社会的快速发展,而生物质在代替石油生产烃类燃料及碳基化学品方面潜力巨大,所以生物质的开发利用成为各国关注的焦点。油脂作为一种能量密度较高的生物质原料,元素组成及结构极为接近传统石化燃料,并不适合直接作为内燃机燃料,因为其中含氧化合物多且不饱度高,需要将油脂进一步精制改性,催化转化为长链脂肪醇和液态烃类燃料等高附加值产品。本文以油酸为模型物质,异丙醇为氢供体,系统地开展了近临界异丙醇中油酸催化转移氢化(CTH)制备脂肪醇和长链烷烃的研究,包括非贵金属催化剂的筛选、表征与评价,反应工艺优化及反应机理的探究,并最终构建了温和条件下油酸非临氢制备十八醇和长链烷烃(十七烷和十八烷)的新工艺。具体工作进展如下:建立了 一种近临界异丙醇中Co-CoOx催化油酸转移氢化制备十八醇的方法,同时提出了油酸催化转移氢化反应的路径。结果表明:350℃还原的Co-350催化剂有效催化油酸高选择性制备十八醇;通过表征推测Co-350的结构为Co@Co-CoOx,结合反应结果阐明Co-350表面共存的金属Co(Co0)和氧化态CoOx(Co2+/3+)是催化活性位,存在协同催化作用并且有利于十八醇的选择性制备。工艺优化实验表明:Co-350催化油酸在200℃下反应4 h即可完全转化,得到91.9%的十八醇收率。此时反应的主要路径为:首先底物油酸中的C=C键迅速饱和,生成的中间产物硬脂酸继续被还原得到目标产物十八醇,而十八醇可以进一步发生脱氧分别得到十七烷(n-C17)和十八烷(n-C18)。以十七烷为目标产物,建立了 一种近临界异丙醇中Cu-NiOx/CoOy催化油酸转移氢化制备十七烷的方法。结果表明:该反应体系中Cu-NiOx/CoOy的催化活性优于CuCo和NiCo催化剂,其中Cu/Ni=1:1(摩尔比)时效果最佳,150℃还原的Cu-NiOx/CoOy有效催化油酸选择性制备十七烷。结合Cu-NiOx/CoOy催化剂的相关表征与反应结果阐明:Cu、Ni、Co三金属组分之间的相互作用是Cu-NiOx/CoOy高活性关键,有利于十七烷的选择性制备。工艺优化实验表明:30wt%Cu-NiOx/CoOy催化油酸在240℃下反应8h,全部转化并得到91.3%的十七烷收率。通过调控Cu-MOx/CoOy催化剂的第三金属组分来实现油酸选择性制备十八烷,同时探究了不同催化体系下油酸催化转移氢化的反应规律。比较了不同Cu/Fe摩尔比的Cu-FeOx/CoOy的催化活性,结果发现:Fe组分含量大大影响了产物中n-C18/n-C17值,其中Cu/Fe=1:1(摩尔比)时,150℃还原的Cu-FeOx/CoOy有效催化油酸选择性制备十八烷。工艺优化实验表明:20wt%Cu-FeOx/CoOy催化油酸在240℃下反应8h,完全转化并得到50.7%的十八烷收率。结合催化剂的表征结果推测:Cu-FeOx/CoOy催化剂表面的强酸性位点是促进油酸选择性CTH制备十八烷的关键活性位,酸性位点能够有效催化十八醇脱水,即有利于C-O键的断裂。同时结合前两章的内容,探讨了近临界异丙醇中油酸催化转移氢化的反应规律,表明反应条件和催化体系对该反应具有决定性影响,因此可以通过调控反应条件和催化体系来实现不同目标产物(十八醇、十七烷、十八烷)的选择性制备。