加氢改性是提高石油树脂实用性及附加值的重要手段之一。然而由于反应过程中传质因素的影响以及原料中含硫化合物的毒化作用，导致树脂加氢催化剂易失活，且严重影响加氢产物的品质。突破上述瓶颈的关键是提高催化剂活性中心的利用效率和耐硫性能。基于上述分析，大连理工大学梁长海教授团队设计了以层状双金属氢氧化物为前驱体，制备了一系列高活性耐毒化的Pd-Ni双金属催化剂，并研究了其在双环戊二烯树脂加氢反应中的催化性能和耐硫机理。相关工作近日以封面论文的形式发表在Industrial & Engineering Chemistry Research上，题为“Hydrotalcite Based Bimetallic PdNi Catalysts with High Sulfur Tolerance for Hydrogenation of Dicyclopentadiene Resin”(Ind. Eng. Chem. Res. 2023, 62, 15, 6069–6080).

该工作利用离子交换技术控制前驱体中Pd、Ni含量，经拓扑结构转变获得具有高结构稳定性的双金属催化剂，通过将两种高效树脂加氢催化剂相结合，显著地提高了催化剂活性，Pd₁Ni₁-MgAlO-HT在温度210^oC、5MPa H₂的条件下反应3h即可获得加氢饱和度高达94.4%的氢化石油树脂。此外，Pd-Ni之间的电子转移效应降低了毒物与活性位点的结合能，相较于单金属Pd催化剂而言，Pd₁Ni₁-MgAlO-HT在含硫条件下的加氢活性显著提高。

梁长海教授团队从事树脂等聚合物加氢技术研发十余年，在基础研究与工业应用方面取得了丰硕成果，所提出的基于层状金属氢氧化物构筑高效、稳定、低成本树脂加氢催化剂的策略为聚合物加氢催化剂的设计提供了新的思路(Mol. Catal., 2020, 484, 110728)。同时，与新疆、河北等企业深度合作实现了氢化石油树脂产业化。相关技术“一种制备氢化C9石油树脂的方法(ZL201510354808.4)”荣获中国专利金奖。该工作将为下一代树脂加氢技术提供理论指导和技术支撑。

上述研究工作得到了国家自然科学基金(22202015)、辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1908033)、大连市科技创新基金(2021J12GX025)、中央高校基本科研专项资金(DUT2021TB03、DUT21LK02)的资助。