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丁烯是一种化工基础原料,可用于制备燃油、塑料等化学品,应用十分广泛。传统生产丁烯的方法主要依靠石油裂解,然而,由于化石能源的短缺,急需寻找一种新途径来制备丁烯。近年来,由于可再生生物质来源广泛、成本低廉,由生物质原料提取平台化合物,再由平台化合物进一步催化转化制备化学品和燃料已经得到了广泛的关注和发展。值得注意的是,平台分子γ-戊内酯可由木质纤维素生物质催化转化而来,经进一步脱羧可直接制得丁烯。本文以γ-戊内酯为原料,用固体酸催化γ-戊内酯脱羧制丁烯。首先以水热合成法合成了高铝beta分子筛Nabeta-5（Si:Al=5）,并将其与商用Hbeta-25、Hbeta-62分子筛及商用HZSM-5-38、HZSM-5-200、HY、γ-Al2O3作对比分别用于催化γ-戊内酯脱羧制丁烯。结果表明,硅铝比相对较低的beta分子筛的催化活性要明显好于其他类型的固体酸,而自制的高铝beta分子筛催化活性高于商用beta分子筛。对所考察的催化剂采用了SEM（EDS）、XRD、NH3-TPD、CO2-TPD、Pyridine-FTIR、BET等方法对固体酸催化剂进行了系统表征,结果表明,作为一种晶体材料,高铝beta分子筛由于其丰富的路易斯酸酸密度及较大的微孔孔径（平均孔径0.62nm）,使得其催化活性高于其他材料。选取HZSM-5-38、HY、Nabeta-5进行进一步研究。考察了催化剂含量、反应压力、反应时间、反应温度对反应的影响;结果表明,HZSM-5-38的最适宜反应条件为:催化剂含量17.5%、初始压力0Mpa、反应时间6h、反应温度340°C;HY的最适宜反应条件为:催化剂含量15%、初始压力0Mpa、反应时间5h、反应温度320°C;Nabeta-5的最适宜反应条件为:催化剂含量10%、初始压力0Mpa、反应时间4.5h、反应温度300°C;在最佳反应条件下,丁烯的产率高达98%左右;此外,用气质联用法对液体产物进行了分析。对HZSM-5-38、HY、Nabeta-5三种催化剂进行改性研究,用不同的焙烧温度改变其B/L的比例,然后评价改性后的催化剂,结果表明,焙烧温度对总酸量和B/L比例均有影响,而总酸量和B/L比例对γ-戊内酯脱羧反应均有影响;一般来说,总酸量越高,L酸含量越高,丁烯产率越高,在总酸量不变的情况下,B/L酸比例越低,丁烯产率越高,这直接证明了在晶体硅铝材料中,L酸对于γ-戊内酯脱羧的活性高于B酸。