生物质衍生酚醇烷基化制备高热沉低凝点航空燃料的创新策略

本研究开创性地通过Hβ分子筛催化苯酚与乙醇烷基化（alkylation），再经Pt/C介导加氢脱氧（HDO），成功合成含20.25%乙基环己烷、44.87%二乙基环己烷的航空燃料，其热沉值达3.3 MJ/kg、凝点<-65°C，性能超越传统JP-8燃料，为生物质高值化利用提供新路径。

　　

Highlight亮点

本研究利用木质纤维素衍生的苯酚和乙醇，通过烷基化-加氢脱氧（HDO）串联反应，制备出具有"三高特性"的航空燃料——高热沉（3.3 MJ/kg）、高能量密度（45.4 MJ/kg）和超低凝点（<-65°C），其性能参数全面碾压传统JP-8燃料。

Materials实验材料

所有化学品未经纯化直接使用：苯酚（AR级）、乙醇（99.5%）、Pt/C（5 wt%）购自阿拉丁试剂；Hβ分子筛（SiO₂/Al₂O₃=25）等催化剂对比测试显示，Hβ凭借其独特的孔道结构和酸性位点，在240°C即实现77%苯酚转化率，堪称"分子剪刀手"。

Alkylation烷基化反应

在260°C优化条件下，苯酚与乙醇（摩尔比1:3）经8小时反应，转化率>95%，烷基酚收率88.7%。动力学研究揭示：O-烷基化活化能（58.36 kJ/mol）远低于C-烷基化（122.07 kJ/mol），说明乙氧基化是更易发生的"分子舞蹈"。

Conclusions结论

该工作像"生物质炼金术"般，将木质素平台分子转化为含乙基环己烷的"超级燃料"，其热沉性能比JP-10提升26.9%，且工艺能耗显著降低。这种"一石二鸟"的策略既解决航空业碳减排难题，又为生物质高值化开辟新赛道。