大連化物所將自然界的纖維素“一鍋”高效轉化為乙醇(《大連日報》2019-07-14)

  來源:《大連日報》

  發布時間:2019-07-14

  本報訊(楊曼 記者謝小芳)近日,中科院大連化物所王愛琴研究員、張濤院士團隊在生物質催化轉化研究方面取得新進展,發展了一種多功能Mo/Pt/WOx催化劑,首次將纖維素“一鍋”高效轉化為乙醇。相關工作發表在《焦耳》(Joule)上。

  纖維素作為自然界最豐富的生物質資源,可大量來源于農林廢棄物,其不可食用的特征使其成為理想的可再生碳資源用來生產燃料和化學品。纖維素乙醇是最重要的生物燃料之一,將其與汽油按照一定的比例混合,可形成新一代清潔環保車用燃油,能降低汽車尾氣如一氧化碳、碳氫化合物等污染物的排放。然而到目前為止,利用生物發酵的技術生產纖維素乙醇仍然面臨各種技術經濟上的挑戰。有鑒于此,探索非生物轉化路線生產纖維素乙醇具有重要的意義。

  該研究團隊一直致力于生物質中碳-碳鍵和碳-氧鍵選擇性斷裂制備重要小分子醇的研究:首創了纖維素氫解制乙二醇的催化轉化反應,發現了含鎢(W)化合物在催化纖維素碳-碳鍵選擇性斷裂反應中的獨特作用,并提出了纖維素可以經由先氧化酯化、再加氫還原制備乙醇的二步法。

  本工作中,該團隊在前期工作的基礎上發展了一種新的Mo/Pt/WOx多功能催化劑,可將纖維素氫解制乙二醇和乙二醇氫解制乙醇巧妙地耦合起來,實現了纖維素“一鍋”直接高效制乙醇的過程,該反應的乙醇收率達到43.2%。同時,該催化劑還表現出了優異的穩定性和抗一氧化碳中毒性能,使其在未來的實際應用中具有較大的潛力。

  上述研究工作得到國家自然科學基金委、科技部、中科院戰略性先導科技專項的資助。

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