生物质催化转化研究新进展:我国首次将纤维素“一锅”高效转化为乙醇

2019-06-19 10:29  来源:中科院大连化物所  浏览:  

近日,中科院大连化物所航天催化与新材料研究室的王爱琴研究员、张涛院士团队在生物质催化转化研究方面取得新进展,发展了一种多功能Mo/Pt/WOx催化剂,首次将纤维素“一锅”高效转化为乙醇。相关工作发表在《焦耳》(Joule)上。

纤维素作为自然界最丰富的生物质资源,可大量来源于农林废弃物,其不可食用的特征使其成为理想的可再生碳资源用来生产燃料和化学品,纤维素乙醇是最重要的生物燃料之一。然而到目前为止,利用生物发酵的技术生产纤维素乙醇仍然面临各种技术经济上的挑战。有鉴于此,探索非生物转化路线生产纤维素乙醇具有重要的意义。

张涛和王爱琴团队一直致力于生物质中C-C键和C-O键选择性断裂制备重要小分子醇的研究。该团队首创了纤维素氢解制乙二醇的催化转化反应(Angew. Chem. Int. Ed.,2008;Acc. Chem. Res.,2013),发现了含钨(W)化合物在催化纤维素C-C键选择性断裂反应中的独特作用,并提出了纤维素可以经由先氧化酯化、再加氢还原制备乙醇的二步法(ChemSusChem,2017;Green Chem., 2018)。

在此基础上,他们结合甘油氢解制1,3-丙二醇(ChemSusChem,2016;ChemSusChem,2017)的催化剂研究,提出了一种新的Mo/Pt/WOx多功能催化剂,将纤维素氢解制乙二醇和乙二醇氢解制乙醇巧妙地耦合起来,实现了纤维素直接氢解制乙醇的过程,乙醇碳收率达到43.2%。同时该催化剂还表现出了优异的稳定性和抗CO中毒性能,使其在未来的实际应用中具有较大的潜力。通过多种光谱表征,该研究团队提出了如图所示的5OMo-Pt-WOx活性位结构,其中MoO5呈现配位不饱和的单分散形式,通过与纳米Pt表面的相互作用,进而调变Pt-WOx的电子相互作用,促进乙二醇氢解为乙醇的反应。

上述研究工作得到国家自然科学基金委、科技部、中科院战略性先导科技专项的资助。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
【IBS2021演讲嘉宾】中国首个一站式、全方位的环境综合治理服务商: 光大环境

【IBS2021演讲嘉宾】中国首个一站式、全方位的环境综合治理服务商: 光大环境

IBS2021至今已成功举办八届,通过八年的积累,IBS影响力日益壮大,现已成为国内最具影响力的生物质能源行业盛会之一,IBS2021第九届生物质能源与有机固废资源化利用高峰论坛将于 5 月 20-21 日在杭州盛大召开!
02-25
可再生能源供暖有什么优势?用起来贵不贵?

可再生能源供暖有什么优势?用起来贵不贵?

我国北方供暖主要以燃煤和燃气供暖为主,对于可再生能源供暖,不少人还很少接触。国家能源局发布《关于因地制宜做好可再生能源供暖相关工作的通知》,重点提到了三种可再生能源供暖方式,分别是地热能供暖、生物质供暖和太阳能供暖。
迪拜清洁和可再生能源在迪拜能源结构中占比9%

迪拜清洁和可再生能源在迪拜能源结构中占比9%

2月1日,迪拜能源最高委员会宣布,清洁和可再生能源在迪拜能源结构中所占比例显著增加,目前为9%,从而超过了清洁能源战略2050年的目标。安理会在第63次远程会议上表示,到2020年,迪拜将提供清洁能源的总电力产能的7%,到2050年将提供75%。
02-05
上海电气境外电力项目签约额达13.79亿美元,87%为新能源

上海电气境外电力项目签约额达13.79亿美元,87%为新能源

日前,中国机电产品进出口商会对外公布了“2020年中国电力行业境外电力项目签约额企业排名”结果。上海电气集团股份有限公司以13.79亿美元的金额位列榜单第6,同时以12.05亿美元的金额跻身“境外新能源项目签约额企业”分榜,位列第3。
去年可再生能源发电量同比增约8.4%

去年可再生能源发电量同比增约8.4%

据从中国国家能源局获悉:截至2020年底,中国可再生能源发电装机达到9.34亿千瓦,同比增长约17.5%;其中,水电装机3.7亿千瓦、风电装机2.81亿千瓦、光伏发电装机2.53亿千瓦、生物质发电装机2952万千瓦。

推荐阅读

热文

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880