加氢异构工艺可将来源于费托合成和可再生生物油的直链烷烃转化为具有低凝固点的支链异构烷烃，进而提高航煤的冰点以及改善润滑油的粘温性能；其反应步骤主要包括在金属位点脱氢加氢，在酸性位点质子化、骨架异构和裂解。

加氢异构双功能催化剂包含金属位点和酸性位点，分别由酸性载体和活性金属提供。加氢异构反应中伴随裂解副反应进而导致产物选择性下降。大量的研究已经证实裂解产物来源于异构产物在酸性位上的二级反应，因此抑制过度异构化对于反应选择性的提升至关重要。加氢异构反应的活性和选择性依赖于双功能催化剂的金属和酸位点的协同作用，包括金属酸位点浓度比(C_M/C_A)和金属酸位点亲密度等。目前，异构选择性较好的酸性载体材料通常为十元环或十二元环的一维管状直通道分子筛，其中ZSM-23分子筛是含有一维单方向通道的*MTT拓扑结构材料，其十元环孔口尺寸为4.5 × 5.2 Å，具备可调变的酸性质和丰富的外表面积，非常适宜于长链烷烃的吸附和异构活化。对双功能催化剂的金属和酸位点亲密度进行调控以提高加氢异构反应收率被证实是可行的。因此，本论文以ZSM-23分子筛为载体，担载活性金属并调控金属和酸位点亲密度以制备高性能加氢异构催化剂具有广阔的前景。

近日，大连理工大学梁长海教授团队通过将活性金属Pt担载至活性氧化铝然后与ZSM-23分子筛混合，制备了微米级金属酸亲密度的双功能催化剂Pt/A+Z，将其应用于正十六烷(n-C₁₆)的加氢异构，并对异构产物分布进行了详细分析，以探究过程机理。

微米级亲密度的Pt/A+Z的表征结果显示：催化剂具有分级孔道结构，相比于传统Pt/ZSM-23催化剂，引入介孔结构反应物分子扩散阻力更小；由于活性氧化铝不含Brönsted酸位点，其掺杂使催化剂的酸性更为温和，有利于抑制反应物分子的过度异构和裂解。N-C16的加氢异构性能结果显示具有微米级亲密度的催化剂产物收率提升至64%。相较于其他后处理操作，该方法操作简单且成本低廉，性能提升幅度高。对反应的双支链产物从支链位置和支链距离的角度分析，以n-C₁₆、正十二烷（n-C₁₂）、正辛烷（n-C₈）为底物研究发现：随着底物碳链增长，支链位置向四号位移动，支链间距中两个碳碳键距离含量上升。这可归因于反应物分子热力学稳定性和ZSM-23分子筛孔道结构共同作用的结果。上述的结果对于加氢异构双功能催化剂的设计和制备，以及反应机理研究具有重要的指导意义和应用前景。

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