加氫異構工藝可將來源于費托合成和可再生生物油的直鏈烷烴轉化為具有低凝固點的支鏈異構烷烴，進而提高航煤的冰點以及改善潤滑油的粘溫性能；其反應步驟主要包括在金屬位點脫氫加氫，在酸性位點質子化、骨架異構和裂解。

加氫異構雙功能催化劑包含金屬位點和酸性位點，分別由酸性載體和活性金屬提供。加氫異構反應中伴隨裂解副反應進而導致產物選擇性下降。大量的研究已經證實裂解產物來源于異構產物在酸性位上的二級反應，因此抑制過度異構化對于反應選擇性的提升至關重要。加氫異構反應的活性和選擇性依賴于雙功能催化劑的金屬和酸位點的協同作用，包括金屬酸位點濃度比(C_M/C_A)和金屬酸位點親密度等。目前，異構選擇性較好的酸性載體材料通常為十元環或十二元環的一維管狀直通道分子篩，其中ZSM-23分子篩是含有一維單方向通道的*MTT拓撲結構材料，其十元環孔口尺寸為4.5 × 5.2 ?，具備可調變的酸性質和豐富的外表面積，非常適宜于長鏈烷烴的吸附和異構活化。對雙功能催化劑的金屬和酸位點親密度進行調控以提高加氫異構反應收率被證實是可行的。因此，本論文以ZSM-23分子篩為載體，擔載活性金屬并調控金屬和酸位點親密度以制備高性能加氫異構催化劑具有廣闊的前景。

近日，大連理工大學梁長海教授團隊通過將活性金屬Pt擔載至活性氧化鋁然后與ZSM-23分子篩混合，制備了微米級金屬酸親密度的雙功能催化劑Pt/A+Z，將其應用于正十六烷(n-C₁₆)的加氫異構，并對異構產物分布進行了詳細分析，以探究過程機理。

微米級親密度的Pt/A+Z的表征結果顯示：催化劑具有分級孔道結構，相比于傳統Pt/ZSM-23催化劑，引入介孔結構反應物分子擴散阻力更?。挥捎诨钚匝趸X不含Br?nsted酸位點，其摻雜使催化劑的酸性更為溫和，有利于抑制反應物分子的過度異構和裂解。N-C16的加氫異構性能結果顯示具有微米級親密度的催化劑產物收率提升至64%。相較于其他后處理操作，該方法操作簡單且成本低廉，性能提升幅度高。對反應的雙支鏈產物從支鏈位置和支鏈距離的角度分析，以n-C₁₆、正十二烷（n-C₁₂）、正辛烷（n-C₈）為底物研究發現：隨著底物碳鏈增長，支鏈位置向四號位移動，支鏈間距中兩個碳碳鍵距離含量上升。這可歸因于反應物分子熱力學穩定性和ZSM-23分子篩孔道結構共同作用的結果。上述的結果對于加氫異構雙功能催化劑的設計和制備，以及反應機理研究具有重要的指導意義和應用前景。

Metal–Acid Intimacy and Pore Structure in Bifunctional Catalysts: Impact on n-C16 Hydroisomerization Performance and Product Distribution

Hao Li, Jipeng Meng, Zhikun Yang, Chuang Li, Changhai Liang

ChemCatChem

DOI: 10.1002/cctc.202500208