|新一代信息技术 信息基础设施建设 互联网+ 大数据 人工智能 高端信息技术核心产业
|高端制造 机器人 智能制造 新材料
|生物产业 生物医药 生物农业 生物技术
|绿色低碳 清洁能源汽车 环保产业 高效节能产业 生态修复 资源循环利用
|数字创意 数创装备 内容创新 设计创新
|产业资讯
|地方亮点及地方发改委动态
|独家内容
|杂志订阅
✍️ 投稿
您的位置:首页 > 绿色低碳 > 高效节能产业
构筑分子筛双功能催化剂实现高效制备生物燃油
2021-09-09 17:09
来源:中国科学报
字体: [   ]

  近日,中国科学院院士、中国科学院副院长张涛,中国科学院大连化学物理研究所副研究员罗文豪团队和荷兰乌特勒支大学教授Bert M.Weckhuysen合作,设计并构筑具有金属—酸“限域毗邻”结构的分子筛双功能催化剂,实现了无溶剂体系下由纤维素醇解平台分子乙酰丙酸乙酯“一锅法”高效制备戊酸酯类生物燃油的新路线。相关成果发表在《德国应用化学》上。


  非粮生物质是一种优质和丰富的可再生碳质资源,可替代传统化石能源生产燃料和化学品。木质纤维素衍生的戊酸酯类生物燃油因其优异的油品性能和兼容性,被认为是新一代高性能生物燃油。制备该生物燃油对减少传统非可再生化石能源的依赖和落实碳达峰、碳中和战略任务具有重要意义。

  双功能催化剂的精准构筑和活性位协同作用机制是生物质催化领域的研究前沿。其在生物质催化转化领域应用的核心挑战在于,催化剂合成中往往缺乏在纳米尺度的双功能活性位的精准构筑及其协同作用机制,基于低反应底物浓度的高性能在生物质催化过程中无法实现有效应用,以及极易忽略的生物质转化过程中液相水热等苛刻环境中的催化剂稳定性等问题。

  该研究发展出Y型分子筛限域的钌基双功能催化剂,结合多种光谱和电镜表征、探针分子实验证实了金属—酸活性中心在分子筛内部“限域毗邻”结构的精准定制。在催化剂性能上,对比不具备金属—酸活性“限域毗邻”结构的其他金属/分子筛或金属—分子筛简单机械混合的双功能催化剂,优选催化剂在乙酰丙酸乙酯催化转化活性和戊酸酯的收率上呈现至少一个数量级以上的增长,并远远优于目前文献报道催化剂的性能最高值。金属—酸活性位的“限域毗邻”结构是实现乙酰丙酸乙酯高效加氢脱氧制备戊酸酯的关键。此外,Ru/La—Y催化剂中稀土La的引入可进一步促进金属Ru在分子筛孔道内分散,并且稳定分子筛的骨架结构,有效抑制了液相反应过程中的分子筛骨架结构坍塌,维持了分子筛内“限域毗邻”活性结构,实现该催化剂优异的稳定性。该研究将分子筛催化中“越近越好”这一概念首次延伸至生物质催化领域,分子筛定制的“限域毗邻”结构实现“一锅法”高效耦合系列催化反,并将推动工业化生产生物燃油的发展。(来源:中国科学报 卜叶)

 

本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有。如因无法联系到作者侵犯到您的权益,请与本网站联系,我们将采取适当措施。

关注微信公众号:

官方账号直达 | 关于我们 | 联系我们 | 广告刊例 | 订阅服务 | 版权声明

地址(Address):北京市西城区广内大街315号信息大厦B座8-13层(8-13 Floor, IT Center B Block, No.315 GuangNei Street, Xicheng District, Beijing, China)

邮编:100053 传真:010-63691514 Post Code:100053 Fax:010-63691514

Copyright 中国战略新兴产业网 京ICP备09051002号-3 技术支持:wicep