实施方案
[0020] 实施例1
[0021] 本实施例利用磷酸二氢铝催化转化聚3-羟基丁酸酯制备液体燃料的具体步骤如下:
[0022] (1)取35.0 g聚3-羟基丁酸酯和35.0 g磷酸二氢铝放入300 mL高温高压耐酸反应釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。程序升温45分钟到240度,并在240度恒温保持6个小时,反应完后冷却至室温,聚3-羟基丁酸酯100%转化,聚3-羟基丁酸酯中的氧74%以二氧化碳形成脱除,通过固液分离得到使用后的催化剂和油产物,油产物质量为12.9 g,产率高达36.9%;
[0023] (2)把所述使用后的磷酸二氢铝催化剂进行重复使用步骤如下:
[0024] (3)把所述使用后的磷酸二氢铝催化剂在100度烘箱中烘干,所述烘干催化剂与35.0 g新鲜的聚3-羟基丁酸酯倒入300 mL高温高压反应耐酸釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。程序升温45分钟到240度,并在240度恒温保持6个小时,反应完后冷却至室温,通过固液分离得到使用后的催化剂和油产物。把所述使用后的催化剂用二氯甲烷清洗后,在100度烘干后依此类推再次进行重复使用。催化剂连续使用三次所得油产物的性能见表1。催化剂连续使用三次后所得油产率稳定在32.9%-36.9%,其性能(包括元素组分和热值)与商业含氧汽油的性能相当。表1所示油产物的元素分析和热值,由第三方机构(中国科学院广州能源研究所)分析测试所得,热值利用燃油热值分析仪测试。
[0025] 表1. 催化剂连续使用三次所得油产物的性能分析
[0026]
[0027] 图1展示了本实施例制备的油产物通过气质联用分析所鉴别的主要组分,从图1可以看出,主要产物为低分子不饱和碳氢化合物,包括烯烃,苯环类化合物,环烃类化合物,以及少量酮类化合物。
[0028] 图2是本实施例制备的油产物的红外光谱分析,从图2可以看出油产物含有包括甲-1 1基、亚甲基和次甲基在内的C-H振动峰(28450-2960 cm )和C=C振动峰(1600-1700 cm-),说明可能含有不饱和碳氢化合物;结合1600,1450 cm,970cm-1处的振动峰,说明产物中含有芳香环化合物;在1750 cm-1有一个很小的振动峰,说明油产物中含量少量的酮基化合物;在
3200-3670 处没有明显振动峰,说明油产物中基本没有羟基和羧基官能团,聚3-羟基丁酸酯成功脱氧,其中的氧主要以脱羧的形成转化为二氧化碳。
[0029] 图3是催化剂使用前后的红外光谱分析,从图3可以看出,催化剂的主要官能团在反应前后没有明显的变化,同样说明磷酸二氢铝催化剂在反应过程中稳定性很好。
[0030] 图1展示了本实施例中磷酸二氢铝催化剂重复使用过程中油产物气质联用分析谱图变化,从图1可以看出,在催化剂重复使用六次后,油产物的主要组分没有明显的变化,再次说明磷酸二氢铝催化剂在反应过程中重复使用性能优良。
[0031] 实施例2
[0032] 取39 g聚3-羟基丁酸酯和13 g磷酸二氢铝放入300 mL高温高压反应耐酸釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。程序升温到270度,并在270度恒温保持6个小时,反应完后冷却至室温,得到油产物。
[0033] 实施例3
[0034] 取35 g聚3-羟基丁酸酯和35 g磷酸二氢铝放入300 mL高温高压反应耐酸釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。以5℃/min程序升温到210度,并在210度恒温保持12个小时,反应完后冷却至室温,得到油产物。
[0035] 实施例4
[0036] 取35 g聚3-羟基丁酸酯和35 g磷酸二氢铝放入300 mL高温高压反应耐酸釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。以8℃/min程序升温到260度,并在260度恒温保持3个小时,反应完后冷却至室温,得到油产物。
[0037] 实施例5
[0038] 取40 g聚3-羟基丁酸酯和20 g磷酸二氢铝放入300 mL高温高压反应耐酸釜中并混合均匀,通入氮气排除反应釜中空气,密闭反应釜。以10℃/min程序升温到250度,并在250度恒温保持8个小时,反应完后冷却至室温,得到油产物。