背景技术
四氢双环戊二烯是三环[5,2,1,02,6]癸烷，是一种高密度、高稳定性和高燃烧热的燃料，可广泛应用于火箭等军用航空燃料。同时，四氢双环戊二烯是制备三环癸烷结构的双环戊二烯衍生物的重要中间体；如金刚烷、挂式四氢双环戊二烯等。因此，四氢双环戊二 烯的连续高效生产对于国防军工、医药卫生等领域意义重大。
目前，四氢双环戊二烯主要是由贵金属催化剂加氢得到。专利CN10121521813采用Pd/C催化制备四氢双环戊二烯，催化活性良好；然而，贵金属的使用存在成本高的问题。专利CN101406839采用Ni‑Rh‑Y/γ-Al2O3催化剂加氢的方案，该方法虽然一定程度解决了成本高的问题，但存在反应条件较苛刻的问题。专利CN103877982A采用廉价Ni‑Cu/γ‑Al2O3催化剂制备四氢双环戊二烯，但催化剂稳定性较差。基于上述背景，本文拟采用新型催化剂实现四氢双环戊二烯的高效制备。
合成方法[1]
称取290g Ni(NO3)2·6H2O和1600g硅溶胶(固含量30％)溶于去离子水中，配置成以Ni离子计1.0mol/L的溶液a；配置1.0mol/L的氢氧化钠溶液b；保持a溶液于搅拌状态，将b溶液缓慢加入a溶液中，直至体系pH值为10.5。滴加完毕后，继续搅拌1h，然后停止搅拌，静置老化8h。之后将沉淀物过滤、洗涤至中性，将滤饼于鼓风干燥箱中110℃下干燥12h，再于马弗炉中500℃下焙烧3h得到镍硅复合氧化物。
将160.0g镍硅复合氧化物、140.0g硅溶胶(固含量30％)、1.0g柠檬酸、10.0g田菁粉和40.0g水混合均匀，反复揉捏，用挤条机挤成直径为1.8mm的圆柱形细条，再切成长度为3～5mm的条状，120℃烘干4h，于500℃焙烧4h；最终，400℃氢气还原3h得到条状催化剂，其机械强度为18.9N/mm。
取3g上述催化剂在固定床反应器中进行双环戊二烯的加氢饱和反应，以甲基环己烷为溶剂，双环戊二烯的质量分数为30％；反应温度为80℃，压力为3MPa，反应质量空速为2h‑1，氢油体积比800。最终，催化剂连续运转800h，催化活性未有明显下降，双环戊二烯平均转化率为99.8％，四氢双环戊二烯的平均收率为98.6％。
参考文献
[1]中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院. 四氢双环戊二烯的制备方法:CN202010288683.0[P]. 2024-02-20.