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　　雙環(huán)戊二烯(DCPD)主要來自乙烯副產(chǎn)C5 餾分和煤炭焦化副產(chǎn)輕苯餾分。新疆地區(qū)雖然雙環(huán)戊二烯資源豐富，但利用水平和能力不足，作為燃料組分使用不僅造成了資源的浪費(fèi)，也制約了其他應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)DCPD應(yīng)用技術(shù)及產(chǎn)品，滿足企業(yè)升值及市場對下游產(chǎn)品的需求，具有重要的價(jià)值。

　　中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所精細(xì)化工工程中心科研人員采用共沉淀法制備了一系列四氧化三鈷擔(dān)載的金催化劑；以雙環(huán)戊二烯一步合成三環(huán)癸烷二甲醇為探針反應(yīng)考察了四氧化三鈷擔(dān)載的金催化劑在反應(yīng)過程中的變化過程；發(fā)現(xiàn)四氧化三鈷（Co3O4）擔(dān)載金納米顆粒體系在加入有機(jī)磷配體之后，可高效催化雙環(huán)戊二烯一步合成三環(huán)癸烷二甲醇，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性可達(dá)90%以上。反應(yīng)過程明顯的分為三個(gè)階段，催化劑在不同的階段的化學(xué)狀態(tài)有著明顯的差異。通過FTIR、TG-DTA等技術(shù)對催化劑在反應(yīng)各個(gè)階段的表征，以及不同氣氛對催化劑的預(yù)處理，確定了活性中間體為四氧化三鈷擔(dān)載的羰基鈷膦絡(luò)合物，Co-Au之間存在協(xié)同作用機(jī)理，可以耦合DCPD的氫甲酰化和后續(xù)加氫兩個(gè)步驟，一步法從DCPD合成三環(huán)癸烷二甲醇。三環(huán)癸烷二甲醇是一種重要的精細(xì)化工中間體，在高檔油漆，高性能工程塑料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。相關(guān)成果已于近期發(fā)表在催化類專業(yè)期刊 Catalysis Science&Technology 上。

　　此前，該研究團(tuán)隊(duì)以MCM-41為載體，三氯化銠為銠源，氯化鈷為鈷源，采用浸漬法制備了五種MCM-41擔(dān)載的銠基催化劑。以雙環(huán)戊二烯氫甲酰化合成三環(huán)癸烷二甲醛為探針反應(yīng)研究了這五種MCM-41擔(dān)載的銠基催化劑的催化性能，以Rh/MCM-41為催化劑，僅獲得了8.7%的三環(huán)癸烷二甲醛，而引入鈷，即使鈷的量只有銠的1/4，三環(huán)癸烷二甲醛的選擇性可大幅度的提高至76.2%。對催化劑進(jìn)行了XRD, XPS, TPR, TPD和 TEM等方面的表征。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和表征數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論：鈷的引入，可使得（1）Rh/MCM-41催化劑的活性大大提高，三環(huán)癸烷二甲醛的選擇性可提高65%以上；（2）催化劑表面的銠含量有所降低；（3）形成了活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銠的新物種。相關(guān)成果已發(fā)表在 Catalysis Today 上。

　　該系列研究工作得到了國家自然科學(xué)基金-新疆聯(lián)合基金、“千人計(jì)劃”新疆項(xiàng)目的資助。

圖1.雙環(huán)戊二烯反應(yīng)產(chǎn)物分布隨時(shí)間變化過程  

圖2. Co改性的Rh基催化劑提高產(chǎn)物二醛收率示意圖