[01353281]异丁烷与丁烯烷基化纳米晶复合杂多酸催化剂

①课题来源：　　湖北省教育厅自然科学类重大项目。项目名称：异丁烷与丁烯烷基化纳米晶复合杂多酸催化剂，批准号：（2000）029号2000Z01009。在本世纪40年代，采用硫酸法和氢氟酸法催化异丁烷与丁烯烷基化合成烷烷基化油。这两种酸都有酸量消耗高，对设备腐蚀性强，大量排放，易造成环境污染等危害。从六十年代起，各国科学家都在积极寻找研究新的催化剂以取代这两种催化剂。如使用沸石、分子筛、超强酸、负载型lewis酸、离子交换树腊、杂多酸柱撑水滑石等为催化剂，但这些探索性研究均没有成功。因此，寻找新的合成烷基化汽油的催化剂已被视为世界性的难题及催化领域内几个亟待解决的问题之一。　　②研究目的与意义：　　该项目研究的目的是解决现有液体酸催化剂在环境保护方面的问题，以弥补现有固体酸催化剂的烯烃转化率和烷基化油收率低及活性稳定性差的缺点，以提供一种催化活性高，稳定性与选择性好，对环境无腐蚀、无污染的绿色环保型催化剂。　　③主要论点与论据：　　采用软化学法中的So1-Gel技术、制备与表征纳米晶复合杂多酸催化剂，并应用于异丁烷与丁烯的催化合成烷基化油中，考察HPW/SiO_2的催化活性及最佳催化条件。采用该催化工艺合成的烷基化油经检测C8产物分布三甲基戊烷（TMP）为57.9%，二甲基戊烷（DMP）为1.0192，2，2，4-TMP/TMP为2，2，4-TMP在三甲基戊烷（TMP）中所占的百分含量为64.10%。它超过工业标准10个百分点。C_4烯烃转化率为100%，烷基化油收率（基于烯烃）为200%。　　④创建与创新：　　用软化学中的So1-Gel技术，制备纳米晶复合杂多酸催化剂，反应条件温和，其过程易于控制，有利于设计产物组分和结构及剪裁物理化学性质之目的。HPW与SiO_2之间有牢固的化学键结合，可解决催化剂的稳定性问题，由于催化剂的粒径大小在30～50nm，具有纳米粒子的表面效应和量子尺寸效果，故催化剂有很高的催化活性和选择性。　　⑤社会经济效益，存在的问题：　　可解决一般负载型杂多酸在催化过程中易脱附的问题，使用寿命长，价格低，催化活性与选择性比H_2SO_4与HF法高，预计有望替代传统的H_2SO_4法及HF法催化工艺，成为绿色环保型催化剂，将有大的经济效益和社会效益。　　⑥历年获奖情况：　　暂缺。