[01342977]生物燃料生产中多相碱催化剂的可控合成及性能调控

生物油脂与低碳醇的酯交换反应是制取生物燃料的重要化学反应,对于发展石油替代能源和能源多元化有重要意义。本项目从可持续发展和清洁生产基本概念出发,围绕油脂酯交换多相固体催化剂的创制和催化性能调控开展系列研究工作,取得系统性原创成果。一是研究了系列多相固体碱催化剂,采用浸渍或共价结合方法将无机强碱和有机强碱（有机季铵碱）固载到特定结构和不同尺度的多孔载体上,制备出功能可调、结构可控的多尺度新型催化材料,研究表面物质种类、结构和性质对催化剂性能影响,进而探讨该类催化剂的催化原理,揭示多相催化剂活性中心结构和性质与表观催化性能的关系,发现多相催化剂性能为多因素和多尺度结构相互匹配和协调的结果。二是将碱土金属氧化物和高价过渡金属氧化物固载到多孔载体上制得多相固体酸催化剂,重点研究其制备组装机理,探讨其催化作用机制,阐明其介尺度结构及其作用,实现了酸碱活性中心在多孔材料表面的可控组装,在分子层面提出了构效关系,处于绿色催化和清洁生产研究前沿。本项目以现代催化理论和先进载体材料的前沿为基础,结合油脂酯交换体系的高粘度和强极性特点,从多尺度和介尺度结构角度,设计和构建了多种具有优良催化性能的有序纳米材料、纳米介孔材料、有机-无机杂化材料,发挥了该类催化材料的比表面积大、结构可控、功能可调、稳定性好等优点,完善了多相固体催化剂的催化作用机制,尤其是介尺度结构对催化活性和稳定性的影响规律,在绿色催化和清洁生产研究方面具有优势和特色。