1、由于化石資源迅速增長(zhǎng)的消耗量以及有限的儲(chǔ)存量，對(duì)可再生潔凈能源的開(kāi)發(fā)和利用越來(lái)越得到人們的重視。在眾多的可再生資源中，生物質(zhì)資源是唯一的可再生有機(jī)碳源，也是唯一能夠用于生產(chǎn)可再生液體燃料和可再生化學(xué)品的資源，其資源量大、價(jià)格低廉、容易獲得。酮是一類重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，多數(shù)酮都是良好的有機(jī)溶劑。目前工業(yè)上制備酮的原料主要來(lái)自于石化資源，隨著化石資源的日益枯竭和溫室效應(yīng)等環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯，實(shí)現(xiàn)由可再生資源綠色高效生產(chǎn)石化工業(yè)替代品，越來(lái)越

2、受到人們的重視。
　　 碳水化合物葡萄糖作為生物質(zhì)資源中的小分子化合物，通過(guò)發(fā)酵途徑可以選擇性得到異戊酸和異己酸。本文將選擇性催化這兩種生物質(zhì)基羧酸異戊酸或異己酸和醋酸脫羧以及異戊酸自身脫羧來(lái)制備相應(yīng)的甲基異丁基酮(MIBK)、甲基異戊基酮(MIAK)和二異丁基酮(DIBK)。甲基異丁基酮、甲基異戊基酮和二異丁基酮都是應(yīng)用廣泛的化工產(chǎn)品，在很多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。甲基異丁基酮傳統(tǒng)的工業(yè)制備方法是兩分子丙酮在堿的催化下發(fā)生羥醛縮合

3、后加氫還原得到，而二異丁基酮的制備是由三分子丙酮在堿作用下發(fā)生羥醛縮合再加氫還原得到。甲基異戊基酮是由丙酮和異丁醛在堿催化縮合后經(jīng)脫水得5-甲基-3-烯-2-酮，然后加氫制得。本文利用生物轉(zhuǎn)化和化學(xué)轉(zhuǎn)化的整合將葡萄糖轉(zhuǎn)化成一些酮類，實(shí)現(xiàn)了從生物質(zhì)資源制備這些酮類的路線，為這些酮類的制備提供了一條新的途徑。
　　 本文選用CeO2作為對(duì)羧酸發(fā)生酮基化反應(yīng)的有效催化組分，將CeO2通過(guò)等體積浸漬法負(fù)載在載體Al2O3、TiO2、Zr

4、O2上制備幾種催化劑。CeO2/Al2O3、CeO2/TiO2和CeO2/ZrO2在一定溫度下對(duì)異戊酸和醋酸、異己酸和醋酸的交叉脫羧都能實(shí)現(xiàn)很好的轉(zhuǎn)化，而CeO2/TiO2對(duì)產(chǎn)物甲基異丁基酮和甲基異戊基酮的選擇性最高。同時(shí)考察了反應(yīng)的溫度、原料中兩種羧酸的摩爾比以及催化劑的活性組分的含量對(duì)異戊酸和醋酸、異己酸和醋酸的交叉脫羧的影響。在一定溫度范圍內(nèi)，溫度的升高對(duì)脫羧偶聯(lián)成產(chǎn)物起促進(jìn)作用，產(chǎn)物的產(chǎn)率會(huì)達(dá)到一個(gè)最大值后再隨溫度升高而降低。醋

5、酸對(duì)異戊酸或異己酸的比例增加，會(huì)大大增加產(chǎn)物甲基異丁基酮和甲基異戊基酮的選擇性。在一定條件下，催化劑活性組分的含量的增加，也會(huì)提高對(duì)產(chǎn)物的選擇性。在溫度為420℃條件下，原料醋酸與異戊酸的摩爾比為4時(shí)，使用催化劑18％CeO2/TiO2催化，產(chǎn)物甲基異丁基酮的摩爾收率能達(dá)到84%，副產(chǎn)物二異丁基酮的摩爾收率為11%。在溫度為420℃條件下，原料醋酸與異己酸的摩爾比為3.8時(shí)，使用催化劑25%CeO2/TiO2催化，產(chǎn)物甲基異丁基酮的摩爾