Pt/ReO_x/TiO₂催化剂选择氢解生物基糠醛制备1,5-戊二醇的研究

摘要

生物质基戊二醇优异的热稳定性使其在聚酯市场中有望替代石油基1,6-己二醇和1,4-丁二醇，且能作为有机化工和精细化工原料．研究了催化剂元素组成、反应温度、H₂压力、反应时间对生物质基糠醛氢解制备1,5-戊二醇的调控作用．结果表明：稀土元素Re引入显著促进催化剂中Pt平均粒径增加，颗粒尺寸分布更广，当Pt/Re质量比为3∶4时，四氢糠醇C-O键断裂反应与呋喃环加氢反应活性显著高于其它Pt/Re质量比；提高反应温度，不仅有利于环醚C-O的断裂，同时促进呋喃环C=C的加氢反应；增加H₂压力对C-OH键的氢解反应无明显促进作用．ReO_x和TiO₂层区域之间的边界处Re-（OH）-Ti位点为糠醛到四氢糠醇和1,5-戊二醇氢解过程的反应活性中心．边界处Re-（OH）-Ti吸附位点数量的增加促进了醇盐和二级碳正离子化反应生成1,5-戊二醇．以Pt/ReO_x/TiO₂催化剂、糠醛在130℃、6 MPa下反应8 h,1,5-戊二醇获得最高产率为29.72%.

关键词

糠醛 / 1,2-戊二醇 / 1,5-戊二醇 / 选择性氢解 / Pt基催化剂