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为了缓解由于化石资源的开发和利用所产生的环境和经济压力,全球各国都在努力寻求可再生资源替代或部分替代化石资源。生物质作为一种可再生的有机碳资源备受关注。以平台化合物为桥梁,通过催化的方法实现生物质转化制备高附加值化学品是生物质资源利用的一条重要途径。乙酰丙酸作为12种最重要的生物质基平台化合物之一,来源广泛,易得,γ-戊内酯在多个领域有重要用途,并且,γ-戊内酯和乙酰丙酸在结构上具有相似性,二者具有相似的官能团和相同的碳原子数。因此,催化乙酰丙酸转化制备γ-戊内酯的研究具有重要意义。 实验中催化剂均采用浸渍法制备,并对其进行XRD、TPR、BET等表征。论文第三章首先着眼于Ni的活性和负载量的关系,研究了催化剂制备还原条件对活性组分Ni的加氢活性的影响。高负载量和低负载量的催化剂Ni/Al2O3存在不同的还原行为。对具有代表性的30%Ni/Al2O3和5%Ni/Al2O3还原行为进行对比研究,发现30%的Ni/Al2O3更易还原,同时也更易形成较大颗粒的Ni0,而5%负载量的催化剂NiO和γ-Al2O3的相互作用更强,更难以还原,相同条件下5% Ni/γ-Al2O3的还原程度更小,但生成的Ni0颗粒更小。NiO还原程度和Ni0的颗粒大小都能影响催化剂活性。实验表明,采用低负载量的5%Ni/Al2O3为催化剂时,还原温度为280 ℃,虽然NiO并未完全还原,但却具有较高催化活性。如反应温度180 ℃,反应10 h,γ-戊内酯收率可达75%。 在前部分工作的基础上,研究了不同类型载体对Ni基催化剂催化活性的影响。发现以介孔AlPO4-5为载体时,催化性能最好。例如,对于10wt%Ni/AlPO4-5催化剂,反应温度180 ℃,反应10 h,γ-戊内酯收率可达84%。同时,研究发现催化剂载体的酸性改性对其催化性能影响不大。