构筑分子筛双功能催化剂实现高效制备生物燃油

日期： 2021-09-02

浏览次数: 71

来源：中国科学报

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。

上一篇：科学家探索冲击压缩钽的高压行为下一篇：下一个光学原子比咖啡豆还小

Hot News / 相关推荐

镧系摻杂在 CoMn2O4 空心立方体内诱导表面晶格氧活化，以增强氮氧化物的减少

2026 - 04 - 17

点击次数: 16

来源：X-MOL本文介绍了一种镧系系辅助策略，以解决有效提升 CoMn2O4 空心方块 NOx 还原性能的持续挑战。通过共沉淀法合成了四种稀土元素（镧（La）、钆（Pr）、锕（Sm）、钕（Nd））修饰的 CoMn2O4。其中，Pr 合作的 CoMn2O4 表现出显著的 T80 降低，比未改造的对应物低约 100°C。此外，Pr0.1Co0.9Mn2O4 在实验条件下表现出优异的稳定性和良...

镧系三掺杂工程在双波段激发下向上转换发射，实现高分辨率成像

2026 - 04 - 17

点击次数: 16

来源：X-MOL掺杂镧系上转换纳米颗粒（UCNPs）因其光稳定性窄带发射，已成为引人注目的光学探针。双波段激发为定制上变频发射提供了一种强大的方法，因为它有选择性地针对特定的 4f 跃迁。然而，由于竞争性双波长协同激发，实现上变频发射耗竭（即通过辅助辐照抑制发射）仍然具有挑战性。本文介绍了一种镧系三掺醇策略，利用再激发驱动的排放耗尽（REED）过程克服这一局限。在 REED 中，额外的激光会重新激...

协会走访两家科研院所

2026 - 04 - 16

点击次数: 38

2026年4月15日，市稀土协会走访了中科院上海光学精密机械研究所和中科院上海硅酸盐研究所，重点了解稀土相关科研领域的最新成果，收集两家研究院就推进稀土产业发展提出的政策建议。交流过程中，协会详细了解了两家研究院在稀土激光玻璃、晶体、陶瓷等领域的最新研发进展，以及去年出台的稀土相关政策对科研机构带来的影响。随后，协会就加强稀土全产业链监管工作作了宣讲，并针对协会今年的相关活动，包括会员大会、工博会...

协会走访两家科研院所

2026 - 04 - 16

点击次数: 32