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氢化能力,可以使联苯部分氢化为苯基环己烷,同时防止中间体进一步氢化利于发生解聚 反应。 rct deavage 552器兰999 ■3(a)RuNb,O5催化木质素转化为芳烃C-O键断裂机理:(b)木质素在Ru/NbOP 聚和加氢脱氧 为单环烃0 Fig.3(a)The conversion process from lignin to arenes via C-O bonds cleavage oer Ru/Nb2O (b)One-pot depolymerization and hydrodeoxygenation of lignin into monocyclic aromatic hydrocarbons via both C-O and C-C bond cleavage over Ru/NbOPO, LeeB等将贵金属与固体酸相结合制备环烷烃也取得了新的进展。他们将Pt/HY、PU HB和P/HZSM-5催化剂用于苯酚和愈创木酚等酚类化合物的HDO反应。愈创木酚加氢脱 氧的主要反应包括直接氢化、脱水、直接脱氧、脱申基甲基化和烷基转移等四,过程如 图4所示。与HZSM-5和HB相比,HY具有更强的酸性和较大的孔径,因此愈创木酚在P/ HY上转化率最高。除此之外,苯酚在PHY催化剂止的反应速度也很快,转化率可以达 到90%以上,并且在整个反应时间内对环已烷的选择性都保持在70%左右。除环己烷外, 苯酚和愈创木酚的HD0反应中还有双环产物性成,如环己基苯、环戊基甲基环己烷和二 环己烷等,这些化合物都是由CC偶联反应产生的。硅铝比低的催化剂生成的双环选择性 低而环己烷选择性高,可能是高密度的酸性位点更倾向于单环环己烷的单分子脱水。 用稿 ■4愈创木酚加氢脱氧反应过程到 FigProposed reaction mechanism for conversion of guaiacol to cyclohexane over Pt/HY 介孔固体酸材料具有大量暴露的酸性位点和更大的孔结构,可以催化大的酚类生物分 子有效地转化为相应的烷烃。Mo等合成了丙基磺酸基功能化的介孔分子筛SBA-15,并 在其上负载铂金属用于苯酚的加氢脱氧(HDO)反应生产环己烷。进行磺酸功能化的 SBA-15不仅有介孔结构使得酚类化合物的大分子容易到达活性位点,还具有强酸性,克服 了液体酸和微孔固体酸的缺点。未磺酸功能化的催化剂催化苯酚的转化率仅为44.8%,环 己烷选择性为63.8%,而功能化的催化剂表现出更好的催化活性,苯酚转化率提升到 941%,环己烷选择性也达到了98.6%。从反应结果中可以看出,催化剂的金属位催化苯酚 的加氢脱氧需要借助SBA-15载体上微量的硅烷醇基团酸性位,并且磺酸功能化后更强的 酸性位大大提高催化剂的HDO反应活性。将P/SBA-15和磺酸功能化的SBA-15物理混合, 发现其转化率仅为74.5%。上述结果表明,在苯酚的HDO反应中,金属位和酸位距离较近 5氢化能力,可以使联苯部分氢化为苯基环己烷,同时防止中间体进一步氢化利于发生解聚 反应。 图 3 (a)Ru/Nb2O5催化木质素转化为芳烃 C-O 键断裂机理[14];(b)木质素在 Ru/NbOPO4一锅解聚和加氢脱氧 为单环烃[30] Fig.3 (a) The conversion process from lignin to arenes via C-O bonds cleavage over Ru/Nb2O5 [14]; (b) One-pot depolymerization and hydrodeoxygenation of lignin into monocyclic aromatic hydrocarbons via both C-O and C-C bond cleavage over Ru/NbOPO4 [30] Lee[31]等将贵金属与固体酸相结合制备环烷烃也取得了新的进展。他们将 Pt/HY、Pt/ Hβ 和 Pt/HZSM-5 催化剂用于苯酚和愈创木酚等酚类化合物的 HDO 反应。愈创木酚加氢脱 氧的主要反应包括直接氢化、脱水、直接脱氧、脱甲基、甲基化和烷基转移等[32],过程如 图 4 所示。与 HZSM-5 和 Hβ 相比,HY 具有更强的酸性和较大的孔径,因此愈创木酚在 Pt/ HY 上转化率最高。除此之外,苯酚在 Pt/HY 催化剂上的反应速度也很快,转化率可以达 到 90%以上,并且在整个反应时间内对环己烷的选择性都保持在 70%左右。除环己烷外, 苯酚和愈创木酚的 HDO 反应中还有双环产物生成,如环己基苯、环戊基甲基环己烷和二 环己烷等,这些化合物都是由 C-C 偶联反应产生的。硅铝比低的催化剂生成的双环选择性 低而环己烷选择性高,可能是高密度的酸性位点更倾向于单环环己烷的单分子脱水。 图 4 愈创木酚加氢脱氧反应过程[31] Fig.4 Proposed reaction mechanism for conversion of guaiacol to cyclohexane over Pt/HY[31] 介孔固体酸材料具有大量暴露的酸性位点和更大的孔结构,可以催化大的酚类生物分 子有效地转化为相应的烷烃。Mo 等[33]合成了丙基磺酸基功能化的介孔分子筛 SBA-15,并 在其上负载铂金属用于苯酚的加氢脱氧(HDO)反应生产环己烷。进行磺酸功能化的 SBA-15 不仅有介孔结构使得酚类化合物的大分子容易到达活性位点,还具有强酸性,克服 了液体酸和微孔固体酸的缺点。未磺酸功能化的催化剂催化苯酚的转化率仅为 44.8%,环 己烷选择性为 63.8%,而功能化的催化剂表现出更好的催化活性,苯酚转化率提升到 94.1%,环己烷选择性也达到了 98.6%。从反应结果中可以看出,催化剂的金属位催化苯酚 的加氢脱氧需要借助 SBA-15 载体上微量的硅烷醇基团酸性位,并且磺酸功能化后更强的 酸性位大大提高催化剂的 HDO 反应活性。将 Pt/SBA-15 和磺酸功能化的 SBA-15 物理混合, 发现其转化率仅为 74.5%。上述结果表明,在苯酚的 HDO 反应中,金属位和酸位距离较近 5 录用稿件,非最终出版稿
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