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正丁醛自缩合合成辛烯醛及辛烯醛加氢是工业生产辛醇的两个重要反应单元,将两个单元进行反应过程集成可以简化工艺流程、降低能耗和减少设备投资。因此,研究正丁醛自缩合反应和与加氢反应集成过程环境友好型催化剂具有重要的理论意义和应用价值。首先,合成了一系列磺酸功能化离子液体,利用指示剂与紫外-可见光谱分析相结合的方法测定了离子液体的酸强度,并考察了其对正丁醛自缩合反应的催化性能。结果表明,同种类离子液体的酸强度与正丁醛转化率正相关,CF3SO3-型离子液体酸强度最强,其催化正丁醛反应活性最高;三乙胺类离子液体具有较好的催化性能,其中[HSO3-bN(Et)3]p-TSA的催化性能最好。以[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA为催化剂,探究了催化剂用量、反应温度和反应时间对正丁醛自缩合反应的影响,得出如下较适宜的反应条件:催化剂用量10 wt.%,反应温度120°C,反应时间6 h。在此条件下,正丁醛转化率为89.7%,辛烯醛选择性为87.8%。回收的离子液体通过减压蒸馏精制后循环使用4次,催化活性基本不变。在此基础上,推测了离子液体[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA催化正丁醛自缩合反应机理。其次,对[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA催化正丁醛自缩合反应进行了动力学研究。结果表明,正丁醛自缩合反应为二级可逆反应,正反应活化能为60.29±2.856 k J/mol、指前因子1.999×104 L/(mol·s),逆反应活化能为62.94±0.323 k J/mol、指前因子1.999×104L/(mol·s)。与传统液体酸碱催化剂相比,[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA催化剂上指前因子较小,可能是该离子液体自身粘度较大所致。再次,在适宜的条件下制备了Ni/Ce-Al2O3催化剂,考察了反应条件对其催化正丁醛羟醛缩合-加氢一步合成辛醇反应性能的影响,得到较适宜的反应条件:催化剂用量15wt.%,反应温度170°C,反应压力4.0 MPa,反应时间8 h。在此条件下,正丁醛转化率为100%,辛醇收率提高至66.9%。对Ni/Ce-Al2O3催化剂重复使用性能进行了考察,发现回收的Ni/Ce-Al2O3催化剂基本失去对C=O键加氢活性。表征结果表明,其失活原因系γ-Al2O3水合所形成的片状勃姆石将Ni活性中心覆盖所致。对载体γ-Al2O3进行表面改性,助剂的引入会改变其织构性质,一定程度上抑制了γ-Al2O3水合,但对羟醛缩合反应的催化活性有一定程度的影响;炭改性催化剂Ni-Ce/Al2O3-C催化加氢活性有所提高,对其进行重复使用性能考察,发现回收的催化剂对C=O具有较好的加氢活性。最后,为研究Ni与[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA催化正丁醛羟醛缩合-加氢一步合成辛醇反应性能,考察了金属Ni对离子液体[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA催化正丁醛自缩合反应的影响,发现金属Ni与[HSO3-b-N(Et)3]p-TSA之间发生了相互作用,离子液体酸活性位的减少降低了其对正丁醛自缩合反应的催化活性,反应体系中气体氛围的变化改变了产物的分布。