1176
Yaxuan Jing et al. / Chinese Journal of Catalysis 40 (2019) 1168–1177
[17] R. Mestres, Green Chem., 2004, 6, 583–603.
[18] L. Wu, T. Moteki, A. A. Gokhale, D. W. Flaherty, F. D. Toste, Chem,
2016, 1, 32–58.
[40] W. H. Bing, L. Zheng, S. He, D. M. Rao, M. Xu, L. R. Zheng, B. Wang, Y.
D. Wang, M. Wei, ACS Catal., 2018, 8, 656–664.
[41] D. T. Ngo, Q. Tan, B. Wang, D. E. Resasco, ACS Catal., 2019, 9,
2831–2841.
[42] J. D. Lewis, S. Van de Vyver, Y. Roman-Leshkov, Angew. Chem. Int.
Ed., 2015, 54, 9835–9838.
[43] W. Wang, X. Ji, H. Ge, Z. Li, G. Tian, X. Shao, Q. Zhang, RSC Adv.,
2017, 7, 16901–16907.
[44] M. Su, W. Li, T. Zhang, H. Xin, S. Li, W. Fan, L. L. Ma, Catal. Sci.
Technol., 2017, 7, 3555–3561.
[45] D. Sun, S. Moriya, Y. Yamada, S. Sato, Appl. Catal. A, 2016, 524,
8–16.
[19] J. Yang, S. S. Li, L. Zhang, X. Liu, J. Wang, X. Pan, N. Li, A. Q. Wang, Y.
Cong, X. D. Wang, T. Zhang, ChemSusChem, 2013, 6, 1149–1152.
[20] K. Gupta, S. K. Singh, ACS Sustainable Chem. Eng., 2018, 6,
4793–4800.
[21] L. Faba, E. Diaz, S. Ordonez, Appl. Catal. B, 2012, 113, 201–211.
[22] J. Yang, N. Li, S. S. Li, W. Wang, L. Li, A. Q. Wang, X. D. Wang, Y.
Cong, T. Zhang, Green Chem., 2014, 16, 4879–4884.
[23] Q. Deng, J. Xu, P. Han, L. Pan, L. Wang, X. Zhang, J. J. Zou, Fuel Pro-
cess. Technol., 2016, 148, 361–366.
[24] J. W. Xie, L. Zhang, X. Zhang, P. Han, J. J. Xie, L. Pan, D. Zou, S. Liu, J. J.
Zou, Sustainable Energy Fuels, 2018, 2, 1863–1869.
[25] J. W. Xie, X. Zhang, J. J. Xie, G. K. Nie, L. Pan, J. J. Zou, Progress Chem.,
2018, 30, 1424–1433
[46] D. N. Thanh, O. Kikhtyanin, R. Ramos, M. Kothari, P. Ulbrich, T.
Munshi, D. Kubicka, Catal. Today, 2016, 277, 97–107.
[47] Z. Ma, X. Ma, Y. Ni, H. Liu, W. Zhu, X. Guo, Z. Liu, Chin. J. Catal., 2018,
38, 1762–1769.
[26] Q. Deng, G. K. Nie, L. Pan, J. J. Zou, X. W. Zhang, L. Wang, Green
Chem., 2015, 17, 4473–4481.
[48] H. Li, Z. Xu, P. Yan, Z. Zhang, Green Chem., 2017, 19, 1751–1756.
[49] M. Ziolek, Catal. Today, 2003, 78, 47–64.
[27] X. Sheng, N. Li, G. Y. Li, W. Wang, A. Q. Wang, Y. Cong, X. D. Wang, T.
Zhang, Green Chem., 2016, 18, 3707–3711.
[28] X. Sheng, N. Li, G. Y. Li, W. Wang, A. Q. Wang, Y. Cong, X. D. Wang, T.
Zhang, ChemSusChem, 2017, 10, 825–829.
[29] J. P. Lange, E. van der Heide, J. van Buijtenen, R. Price, ChemSus-
Chem, 2012, 5, 150–166.
[30] M. Kumar, K. Gayen, Appl. Energy, 2011, 88, 1999–2012.
[31] P. V. R. Rao, V. P. Kumar, G. S. Rao, K. V. R. Chary, Catal. Sci. Tech-
nol., 2012, 2, 1665–1673.
[32] L. Liu, Y. Li, H. Wei, M. Dong, J. Wang, A. M. Z. Slawin, J. Li, J. Dong,
R. E. Morris, Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48, 2206–2209.
[33] D. Yang, C. Sararuk, K. Suzuki, Z. X. Li, C. S. Li, Chem. Eng. Sci., 2016,
300, 160–168.
[34] S. V. Pansare, E. K. Paul, Chem. Eur. J., 2011, 17, 8770–8779.
[35] R. Xing, A. V. Subrahmanyam, H. Olcay, W. Qi, G. P. van Walsum, H.
Pendse, G. W. Huber, Green Chem., 2010, 12, 1933–1946.
[36] R. M. West, Z. Y. Liu, M. Peter, C. A. Gartner, J. A. Dumesic, J. Mol.
Catal. A, 2008, 296, 18–27.
[50] K. Nakajima, J. Hirata, M. Kim, N. K. Gupta, T. Murayama, A. Yo-
shida, N. Hiyoshi, A. Fukuoka, W. Ueda, ACS Catal., 2018, 8,
283–290.
[51] Y. Shao, Q. N. Xia, X. H. Liu, G. Z. Lu, Y. Q. Wang, ChemSusChem,
2015, 8, 1761–1767.
[52] Q. N. Xia, Q. Cuan, X. H. Liu, X. Q. Gong, G. Z. Lu, Y. Q. Wang, Angew.
Chem. Int. Ed., 2014, 53, 9755–9760.
[53] Y. Shao, Q. N. Xia, L. Dong, X. H. Liu, X. Han, S. F. Parker, Y. Cheng, L.
L. Daemen, A. J. Ramirez-Cuesta, S. H. Yang, Y. Q. Wang, Nat. Com-
mun., 2017, 8, 16104.
[54] Y. Zhang, J. J. Wang, J. W. Ren, X. H. Liu, X. Li, Y. J. Xia, G. Z. Lu, Y. Q.
Wang, Catal. Sci. Technol., 2012, 2, 2485–2491.
[55] T. Murayama, J. Chen, J. Hirata, K. Matsumoto, W. Ueda, Catal. Sci.
Technol., 2014, 4, 4250–4257.
[56] H. H. Liu, W. J. Xu, X. H. Liu, Y. Guo, Y. L. Guo, G. Z. Lu, Y. Q. Wang,
Kinet. Catal., 2010, 51, 75–80.
[57] N. Liang, X. L. Zhang, H. L. An, X. Q. Zhao, Y. J. Wang, Green Chem.,
2015, 17, 2959–2972.
[37] N. Fakhfakh, P. Cognet, M. Cabassud, Y. Lucchese, M. Rios, Chem.
Eng. Process., 2008, 47, 349–362.
[38] C. Ramirez-Barria, A. Guerrero-Ruiz, E. Castillejos-Lopez, I. Rodri-
guez-Ramos, J. Durand, J. Volkman, P. Serp, RSC Adv., 2016, 6,
54293–54298.
[58] P. Anbarasan, Z. C. Baer, S. Sreekumar, E. Gross, J. B. Binder, H. W.
Blanch, D. S. Clark, F. D. Toste, Nature, 2012, 491, 235–239.
[59] Y. H. Wang, M. Peng, J. Zhang, Z. X. Zhang, J. H. An, S. Y. Du, H. Y. An,
F. T. Fan, X. Liu, P. Zhai, D. Ma, F. Wang, Nat.Commun., 2018, 9,
5183.
[39] M. Y. Gu, Q. N. Xia, X. H. Liu, Y. Guo, Y. Q. Wang, ChemSusChem,
2017, 10, 4102–4108.
[60] Q. N. Xia, Z. Chen, Y. Shao, X. Q. Gong, H. Wang, X. H. Liu, S. F. Par-
ker, X. Han, S. H. Yang, Y. Q. Wang, Nat.Commun., 2016, 7, 11162.
氧化铌高效催化生物质衍生物的羟醛缩合反应制备燃料前驱体
景亚轩†, 辛 宇†, 郭 勇#, 刘晓晖, 王艳芹*
华东理工大学化学与分子工程学院, 工业催化研究所, 上海市功能材料化学重点实验室, 上海200237
摘要: 生物质是自然界唯一可再生的有机碳来源, 其催化转化制备燃料和精细化学品受到广泛关注. 一般从生物质衍生的
小分子出发制备航空煤油和柴油等高碳数燃料包括两步: 首先通过碳链增长反应如羟醛缩合和烷基化等制备目标链结构
的燃料前驱体, 然后对所得燃料前驱体进行完全脱氧加氢得到燃料组分. 在目前报道的碳链增长反应中, 羟醛缩合反应应
用最多, 因为生物质衍生的羰基化合物众多, 而且丙酮、糠醛及环己酮等羰基化合物已经实现了工业化生产. 羟醛缩合反
应的催化剂以碱性材料为主, 但是碱性催化剂具有不抗二氧化碳、不抗水等缺点, 因此开发高活性的固体酸催化剂至关重
要.
本文选择糠醛和4-庚酮的羟醛缩合反应作为模型反应, 发现氧化铌材料对该反应具有优异的催化活性, 活性明显高于
常见的氧化钙、氧化镁、镁铝水滑石等固体碱和氧化铝、氧化锆等固体酸. 并采用N2吸附-脱附、二氧化碳程序升温脱附
(CO-TPD)、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、程序升温氨脱附(NH3-TPD)和丙酮的原位吸附傅立叶变换红外光谱等表征手段