碱土金属在辛醇脱水反应中的作用以及Al3+的电子密度对线性α-烯烃生成的影响

《Journal of Materials Chemistry A》：Roles of alkaline-earth metals and electron density of Al3+ in octanol dehydration for linear alpha-olefin production

线性α-烯烃（LAOs）生产中，1-辛醇脱水制1-辛烯常因异构体生成需额外纯化。本研究通过碱土金属（Ba）负载Al?O?催化剂，发现其通过增强Al3+位点的电子密度，促进1-辛烯生成并抑制异构化。DFT计算表明电子密度提升降低了产物再吸附能，从而减少异构体形成。

　　

线性α-烯烃（LAOs）在其碳链的末端含有双键，广泛用作生产聚烯烃、润滑剂、醇基洗涤剂和α-烯烃磺酸盐的原料。合成LAOs的一种常见方法是醇脱水反应，例如将1-辛醇转化为1-辛烯。然而，这种反应常常会产生双键异构体，由于需要进一步纯化，从而增加了生产成本。因此，需要开发能够增强醇脱水反应同时减少异构体形成的催化剂。本研究提出了浸渍碱土金属（AEM）的Al₂O₃催化剂，以提高1-辛烯的纯度。我们的研究重点在于了解AEM浸渍如何改变Al₂O₃的电子密度，进而影响其催化活性。在测试的催化剂中，浸渍Ba的Al₂O₃表现出最高的1-辛烯纯度，这归因于Al³⁺位点的电子密度增加，这种增加得益于AEM向Al³⁺的有效电子转移。密度泛函理论计算进一步表明，电子密度的增加降低了1-辛烯的再吸附能量，从而限制了其后续的异构化反应。这些结果突显了Al³⁺活性位点的电子调控与反应机理之间的关系，有助于开发更高效的石化工业催化剂。