常傲,陳愛蘋,樓輝,陳平
(浙江大學 化學系 催化研究所, 浙江 杭州 310028)
生物質作為自然界來源極為廣泛的一種可再生能源,具有燃燒清潔、低污染和價格低廉的特點,是一種可替代化石等不可再生能源的理想能源. 生物質主要分為纖維素、半纖維素和木質素,其中木質素中存在芳香結構和大量的醚結構,可通過催化加氫脫氧(hydrodeoxygenation,HDO)方法轉化為烴類作為燃料或燃料助劑[1-3]. 香蘭素是木質素熱解產物中最具代表性的典型含氧化合物, 研究香蘭素的催化轉化對于生物質資源的轉化和高效利用具有重要意義. 香蘭素分子結構中含有酚羥基,且其對位上由芳醛基取代,令其具有還原性,易氧化,熱穩定性較差. 通過高壓及中等溫度下的催化加氫反應,可將反應物中的氧以H2O的形式脫除,以消除或部分消除不穩定的活性功能團. 但是,由于反應產物中有水生成,要求加氫脫氧催化劑具有較高的水熱穩定性. 目前,研究較多的用于加氫脫氧的催化劑主要是負載型的硫化催化劑[4-6]和貴金屬催化劑[7-10]等. 貴金屬催化劑具有比硫化Co-Mo、Ni-Mo基催化劑更好的催化加氫性能,可在較溫和的條件下實現底物的加氫脫氧,其中 Pt/Al2O3雖表現出較好的脫氧活性,但其載體的耐水性較差.
加氫脫氧反應通常在較高的氫壓下完成,不僅氫氣的消耗量大,而且氫氣易燃、易泄露,對反應設備的安全性要求非常嚴格[11]. 相較于氫氣,采用低碳脂肪醇作為氫供體的設備更安全、反應條……