合成2-甲基戊烷的高效催化剂

利用可再生资源、特别是生物质资源生产石油基化学品是一种重要的可持续发展途径，受到学术界与工业界的广泛关注。通过Aldol聚合反应，工业上已成功将丙酮转变成甲基异丁基酮(MIBK)，该物质作为一种中沸点溶剂广泛应用于涂料行业。另外，MIBK经过催化加氢脱氧过程可以转化成2-甲基戊烷(MP)，这种支链烷烃可以与汽油混合，直接用于目前使用燃油发动机中，因此MIBK可以认为是生物质丙酮转化成动力燃料的中间物。而这种中间物经过催化过程转化为动力燃料，可以有效缓解能源来源不足的现状，因此发展由MIBK合成2-甲基戊烷的催化工艺具有潜在的经济价值和应用前景，其关键是高效催化剂的研制。本文将介绍一种高效催化剂的制备方法^[1]。

催化剂制备

(1)将九水合硝酸铝、2-磺酸对苯二甲酸单钠盐以及去离子水按摩尔比1：(1～2)：300投入到聚四氟乙烯反应釜中得到混合液，搅拌30min；

(2)向步骤(1)得到的混合液中加入氟化钠，氟化钠与硝酸铝的摩尔比为(1～2)：1.5，搅拌30min，随后将上述混合液密闭置于烤箱中在150～220℃下晶化8～36h，得到固体；

(3)将步骤(2)得到的固体用盐酸溶液进行离子交换，固液重量比为1：20～40，盐酸溶液浓度为0.1～0.5molL-1；

(4)依次用去离子水和乙醇洗涤步骤(3)的固体，抽滤后得到固体在150℃下干燥16h，即得到磺酸功能化的金属有机骨架材料MIL-101(Al)；

(5)将浓度为0.0125～0.125gmL-1的K2PtCl6溶液缓慢地滴加到磺酸功能化的金属有机骨架材料MIL-101(Al)中，即得到催化剂前体，其中金属Pt加入的重量按催化剂总重量百分比为0.5～5wt.％；

(6)将催化剂前体采用氢气还原方法在200～250℃下进行处理5～10h，即得到用于甲基异丁基酮转化为2-甲基戊烷的催化剂。

催化剂效果

该催化剂用于甲基异丁基酮加氢脱氧合成2-甲基戊烷的反应，原料为甲基异丁基酮和氢气，将原料送入到装有催化剂的反应床层上进行反应，一步生成含有2-甲基戊烷和4-甲基-2戊醇，该催化剂用于甲基异丁基酮转化为2-甲基戊烷时具有较高的催化活性及更高的烷烃选择性。

参考文献

[1] 一种用于甲基异丁基酮转化为2-甲基戊烷的催化剂及其制备方法. CN104028304B