文 献 综 述 介孔聚离子液体担载Ru纳米粒子用于生物质 加氢反应 1.1 乙酰丙酸加氢反应 γ-戊内酯具有高沸点(207 ℃)、高闪点(96 ℃)、低熔点(-31 ℃)、较低的饱和蒸汽压、低毒(LD50=8800 mg / kg)等物理化学性质而被认为是一种用途广泛的生物质基化学品。

此外γ-戊内酯作为一个重要的平台分子可以参与多种反应，并且由于其独特的物理化学性质，在工业中有很大的用途见图1.1[1]。

γ-戊内酯进一步加氢生成的2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)和1，4-戊二醇是重要的燃油添加剂；与甲醛反应生成的α-亚甲基-γ-戊内酯是丙烯酸聚合物的前体；与甲醇酸催化脱水生成戊烯酸甲酯，后者经氢甲酰化、氢氰化、还原羰基化转化生成的己内酯、己内酰胺、己二酸，是合成尼龙的主要原料。

开环生成的戊烯酸进一步加氢生成缬草酸，后者可经酯化生成戊酸酯，戊酸酯可作为生物柴油使用；后者也经脱羧、脱水生成5-壬酮，颉草酸和5-壬酮均可作为化工原料或进一步精炼制得烃类燃料。

在催化乙酰丙酸加氢转化为γ-戊内酯的反应进展中[2-18]，2014年Y. Yang 课题组用Ru0.9Ni0.1-OMC /0.3 wt% (15 mg)催化剂在150 ℃，4.5 MPa氢气和溶剂为水的条件下反应2 h，达到转化率99%，选择性97%，TON : 2501[2]；2015年A.M. Ruppert 课题组用Ru / TiO2(R10)催化剂在70 ℃，5 MPa氢气和溶剂为水的条件下反应，达到转化率和选择性均为100[4]；2016年J.J. Tan 课题组用r-Ru-NH2-γ-Al2O3催化剂在40 ℃，4 MPa氢气和溶剂为水的条件下反应4 h，达到转化率99%，选择性99.9%[9]。

在催化乙酰丙酸加氢转化为γ-戊内酯的催化体系中，2004年，Manzer在150 ℃，800 psi氢气压力的反应条件下比较了Ir、Rh、Pd、Ru、Pt、Re、Ni等催化剂对乙酰丙酸催化加氢的活性，发现Ru的活性要远好于其他金属: Ru ＞ Ir ＞ Pd ＞ Rh ＞ Pt ＞ Re ＞ Ni。

Upare在2011年使用活性炭负载的Ru、Pt、Pd催化剂催化该过程，发现Ru的催化活性最好: γ-戊内酯的产率能达到98.6%，Pd为90%，Pt的活性最差(30%)。

Ru具有较好的催化活性，主要是因为Ru对于脂肪族的羰基化合物有很好的加氢活性，且Ru在一些常用的载体(活性炭，氧化铝)上的分散性非常好。

但是，这些Ru基催化剂都有一个缺点:它们大都是使用浸渍法得到的，Ru和载体之间没有较强的相互作用，在使用过程中，通常会出现Ru的流失，从而使得该类催化剂稳定性较差，这也决定了其不可能应用于工业生产。

图1.1 γ-戊内酯的应用 1.2离子型聚酰胺材料的研究进展 聚离子液体是聚合电解质，其包含聚合物骨架单体重复单元中的离子液体物质[19]。