【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于燃料制备，具体涉及一种稠环可持续航空燃料前体及其制备方法、一种稠环可持续航空燃料及其制备方法。
技术介绍
1、可持续航空燃料是指利用清洁原料制造、实现减排且能够直接应用于传统航空发动机的清洁燃料。目前，可持续航空燃料的原料来源包括废弃油脂、城市废弃物、农林废弃物、能源作物以及可再生电力等，与化石基航煤相比，可持续航空燃料全生命周期能够减少二氧化碳排放80％以上。因此，可持续航空燃料的发展对推动我国航天事业发展及国防建设，促进生物质资源的高值化利用以及实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。
2、可持续航空燃料一般由可持续航空燃料前体经加氢脱氧后制备得到，可见，可持续航空燃料前体对于可持续航空燃料的性能具有较大影响。但目前得到的航空燃料的密度和体积净热值仍较低，不能满足新型高性能航空航天飞行器的应用。因此，开发并制备一种可持续航空燃料前体以提高燃料的性能仍然是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种稠环可持续航空燃料前体及其制备方法、一种稠环可持续航空燃料及其制备方法。本专利技术利用该稠环可持续航空燃料前体可以制备得到密度高、体积净热值高的稠环可持续航空燃料。
2、为达到此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种如式ⅰ所示的稠环可持续航空燃料前体：
4、
5、其中，r1选自取代或未取代的c1～c6的烷基、取代或未取代的c6～c30的芳基或氢；
6、r2～r5独立地选自氢、取代或未取代的c1～c6的烷基；
7、或
8、r2与r3及其所在的碳成环，r2与r4及其所在的碳成环，r4与r5及其所在的碳成环。
9、优选地，所述r1选自取代或未取代的c1～c3的烷基、取代或未取代的c6～c15的芳基或氢；
10、r2～r5独立地选自氢、取代或未取代的c1～c3的烷基；
11、或
12、r2与r3及其所在的碳成环，r2与r4及其所在的碳成环，r4与r5及其所在的碳成环。
13、优选地，所述稠环可持续航空燃料前体选自下式1～式16中的任意一项：
14、
15、第二方面，本专利技术提供一种上述稠环可持续航空燃料前体的制备方法，包括以下步骤：
16、在有光和催化剂的条件下，将式a所示的化合物和式b所示的化合物在溶剂中发生共聚反应，得到所述稠环可持续航空燃料前体；
17、
18、优选地，所述催化剂选自乙酸。
19、优选地，所述溶剂包括乙腈、甲醇、乙醇、水、甲苯、乙酸乙酯、丙酮或二氯甲烷中的任意一种或多种。
20、优选地，所述式a所示的化合物和式b所示的化合物的摩尔比为(1～4):1。
21、优选地，所述催化剂的物质的量为式b所示的化合物的物质的量的0～10％。
22、优选地，所述式b所示的化合物的浓度为0.05～0.8mol/l。
23、优选地，所述反应的温度为-20～40℃，时间为1～24h。
24、优选地，所述反应进行之前，体系中通入惰性气体0.5～2h。
25、第三方面，本专利技术提供一种稠环可持续航空燃料，所述稠环可持续航空燃料采用上述稠环可持续航空燃料前体制备得到。
26、优选地，所述稠环可持续航空燃料的结构式包括式(1)～式(10)所示的至少一种：
27、
28、在本专利技术中，所述稠环可持续航空燃料是式(1)-式(10)的混合物，而不是一种特定的前体得到一种特定的燃料。
29、第四方面，本专利技术还提供一种上述稠环可持续航空燃料的制备方法，包括以下步骤：
30、在氢气氛围中，将上述稠环可持续航空燃料前体在催化剂的存在下发生加氢脱氧反应，得到所述稠环可持续航空燃料；
31、所述催化剂为活性炭负载贵金属加氢催化剂与分子筛的组合，或活性炭负载贵金属加氢催化剂与杂多酸的组合。
32、优选地，所述活性炭负载贵金属加氢催化剂包括pd/c、rh/c、pt/c或ru/c中的任意一种或多种。
33、优选地，所述分子筛包括hy分子筛、lay分子筛、cey分子筛、nay分子筛、rey分子筛、nh4y分子筛、usy分子筛、介孔y分子筛、zsm-分子筛、zsm-35分子筛、mcm-22分子筛、mcm-41分子筛、β分子筛或sapo分子筛中的任意一种或多种。
34、优选地，所述杂多酸包括三氟甲磺酸盐、硅钨酸、磷钨酸或磷钼酸中的任意一种或多种。
35、优选地，所述氢气的压力为0.5～8mpa。
36、优选地，所述加氢脱氧反应的时间为1～18h，温度为100～250℃。
37、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
38、本专利技术提供了一种稠环可持续航空燃料前体，其具有多支链稠环结构，该结构具备高密度、高热值、低冰点等优点。另外，所述稠环可持续航空燃料前体的制备方法简便，无需催化剂，便于实现产业化或工业化生产。
39、本专利技术利用该稠环可持续航空燃料前体可以制备稠环可持续航空燃料，通过常温常压光催化环加成与加氢脱氧两步即可合成。本专利技术中涉及的燃料的制备方法收率高，反应条件温和，反应过程简单，副产物少，产品分离和提纯的成本较低。
40、经测试，制备得到的稠环可持续航空燃料具有高密度、高热值、低冰点特性，密度可高达0.873g/ml，燃烧热值高达41.7mj/kg，冰点可低至-75.0℃，能够作为航空燃料的添加剂或替代品，促进生物质资源的高值化利用以及实现“碳达峰”和“碳中和”目标。
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1.一种如式Ⅰ所示的稠环可持续航空燃料前体：
2.根据权利要求1所述的稠环可持续航空燃料前体，其特征在于，所述R1选自取代或未取代的C1～C3的烷基、取代或未取代的C6～C15的芳基或氢；
3.根据权利要求1或2所述的稠环可持续航空燃料前体，其特征在于，所述稠环可持续航空燃料前体选自下式1～式16中的任意一项：
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的稠环可持续航空燃料前体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自乙酸；所述溶剂包括乙腈、甲醇、乙醇、水、甲苯、乙酸乙酯、丙酮或二氯甲烷中的任意一种或多种；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为-20～40℃，时间为1～24h；
7.一种稠环可持续航空燃料，其特征在于，所述稠环可持续航空燃料采用权利要求1～3中任一项所述的稠环可持续航空燃料前体或根据权利要求4～6中任一项所述的制备方法制备得到的稠环可持续航空燃料前体制备得到。
8.根据权利要求7所述的稠环可持续航空燃
9.一种如权利要求7或8所述的稠环可持续航空燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭负载贵金属加氢催化剂包括Pd/C、Rh/C、Pt/C或Ru/C中的任意一种或多种；
...【技术特征摘要】
1.一种如式ⅰ所示的稠环可持续航空燃料前体：
2.根据权利要求1所述的稠环可持续航空燃料前体，其特征在于，所述r1选自取代或未取代的c1～c3的烷基、取代或未取代的c6～c15的芳基或氢；
3.根据权利要求1或2所述的稠环可持续航空燃料前体，其特征在于，所述稠环可持续航空燃料前体选自下式1～式16中的任意一项：
4.一种如权利要求1～3中任一项所述的稠环可持续航空燃料前体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂选自乙酸；所述溶剂包括乙腈、甲醇、乙醇、水、甲苯、乙酸乙酯、丙酮或二氯甲烷中的任意一种或多种；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特...
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