美國太平洋西北國家實驗室(PNNL)的科學家開發(fā)了一種鈀改性的新型ZnO-ZrO2催化劑，可將乙醇轉(zhuǎn)化為C5+酮，其可作為溶劑和航空燃料的重要組分。相關(guān)論文發(fā)表在《Angewandte Chemie》雜志上。

PNNL開發(fā)的催化劑可將多個反應濃縮在一個步驟中。乙醇在高溫(370 ℃)和中壓(2.07 MPa)下與催化劑接觸，然后迅速轉(zhuǎn)化為C5+酮質(zhì)量分數(shù)超過70%的產(chǎn)品。該催化劑性能穩(wěn)定，使用 2 000 h 后仍保持穩(wěn)定，最終目標是催化劑可以持續(xù)使用2～5年。

PNNL研究發(fā)現(xiàn)，將氧化鋅和二氧化鋯結(jié)合在一起的混合氧化物催化劑一般無法達到如此高的選擇性，反而會產(chǎn)生過多的副產(chǎn)物。但是研究人員在混合物中添加了另一個關(guān)鍵成分——鈀。在此過程中，鈀和鋅形成的合金起到完全不同的作用，僅對能夠形成C5+酮的必要反應起催化作用。

該催化劑可用于制備2-戊酮和(或)2-庚酮，它們通常產(chǎn)自石油，用于電子工業(yè)級的溶劑中。C5+酮還可以用于生產(chǎn)調(diào)合燃料、潤滑劑、噴氣燃料和柴油的中間體。由可再生乙醇而不是化石資源生產(chǎn)此類產(chǎn)品，可幫助減少溫室氣體排放并提高能源安全性。

PNNL工業(yè)化辦公室可提供乙醇制酮技術(shù)的授權(quán)。