随着国内车用商品汽油标准对烯烃含量的限制越发严格,以及人们对空气污染的关注,降低汽油中烯烃含量,改善汽油燃烧性能并提高汽油辛烷值具有现实意义。本文主要研究磁基铑催化剂应用于FCC轻汽油氢甲酰化降烯烃反应,旨在开发出新型的FCC轻汽油降烯烃催化体系和相应的工艺技术。磁基铑催化剂的优势在于催化剂与产物的分离容易,降低了整个反应的能耗,有效地避免了传统均相催化的分离问题。一方面,本文以FCC轻汽油中的2-甲基-2-丁烯为反应物研究了均相的钴基和铑基催化剂的催化性能。实验结果表明,乙酰丙酮钴与三丁基膦的催化体系对2-甲基-2丁烯具有一定的催化活性,烯烃转化率达到19.43%,醛、醇的收率达到15.16%;而铑基催化剂在更温和的条件下能达到相似的催化效果。另一方面,以掺杂、嫁接的方法制备了三种负载铑的四氧化三铁催化剂,研究其对FCC轻汽油氢甲酰化反应的催化性能,并优化催化剂的结构和工艺条件。通过共沉淀法制备的Rh/Fe₃O₄催化剂,Rh的真实负载量与计算负载量相差很大,Rh的利用率非常低,烯烃转化率<10%。通过水热合成法制备的Rh/Fe₃O₄@SiO₂催化剂,催化剂呈现均一的球形,但催化剂粒径很大,烯烃转化率<15%。而通过嫁接氨基方法制备了两种磁基铑催化剂,Rh的真实负载量与计算负载量相差很小,利用率高。其中Fe₃O₄@SiO₂-NH₂-Rh催化剂在温和的反应条件下就可以得到较好的催化活性,烯烃转化率和醛收率在40%左右,烯烃含量降低了16个百分点,但Rh的流失十分严重。在Fe₃O₄@SiO₂-NH₂-Rh基础上包裹第二层SiO₂提高了催化剂的稳定性。烯烃转化率降低至33%左右,烯烃含量降低了14个百分点,但催化剂可以循环使用4次。