辽宁大学熊英老师课题组：利用生物质生产丁烯的新策略和方法

辽宁大学熊英老师课题组：利用生物质生产丁烯的新策略和方法

辽宁大学化学系熊英教授课题组利用可再生能源生物质生产重要化工基础原料丁烯，采用固体酸催化剂催化生物质平台化合物γ-戊内酯生产丁烯，为实现丁烯绿色生产过程提供了新策略和新方法。

丁烯作为一种重要的化工原料，不仅可以用来生产高辛烷值汽油等燃料，还常用于合成增塑剂、表面活性剂、洗涤剂、润滑剂等。目前，丁烯的生产主要通过催化裂解（FCC）、甲醇脱水（MTO）和乙烯齐聚等方法进行，但传统石油裂解对化石能源的不断消耗不利于丁烯的可持续工业生产。与之相反，生物质平台化合物γ-戊内酯（GVL）被认为是一种潜在的生物质能源，可以通过乙酰丙酸（由木材或农业废弃物制备的纤维素和半纤维素）的催化加氢轻松生产。生物质平台化合物GVL在固体酸催化剂的催化下可生成等摩尔的丁烯和二氧化碳，有望不再依赖石油高温裂解生产丁烯，实现丁烯的绿色生产。

设计与制备用于γ-戊内酯制备丁烯的高效催化剂是当前面临的一大挑战，目前报道的催化剂大多存在价格高、反应速率低或温度高、反应条件苛刻等问题，另外在催化剂结构、催化剂比表面积、酸量、酸类型等方面均存在较大差异，大大阻碍了反应的快速进行。

针对以上问题，辽宁大学化学系熊英课题组报道了一种多孔非晶态SiO2-Al2O3固体酸催化剂的合成，该催化剂高效催化GVL脱羧制丁烯。最佳催化剂ASA（Si/Al=20）的比表面积为430.20 m2·gl，孔径约为8.13 nm，具有丰富的表面酸中心（及Lewis酸中心），在300 ℃、180 min条件下可达到90%的丁烯产率。ASA（Si/Al=20）催化剂的再生性能良好，经5次循环后丁烯产率可达60%以上。该合成方法合成条件温和，制备工艺简单，合成周期短；催化反应条件温和，反应时间短，丁烯产率高。 这为催化剂的设计和生物质能的高效利用提供了更为广阔的思路，也为丁烯的绿色工业生产奠定了基础。

论文信息

SiO2-Al2O3 固体酸对 GVL 的

单教授、杨瑞熙博士、贾博士、刘博士、杜博士、余教授、熊英教授

DOI:10.1002/cctc。