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俄罗斯科学家开发出高性能生物燃料催化剂
2020-01-15 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

  俄罗斯人民友谊大学(RUDN)的化学家合成了一种催化剂,用于生产一种“绿色”生物燃料——γ-戊内酯。该催化剂以二氧化锆和沸石为基础,在木质纤维素中的乙酰丙酸甲酯转化为γ-戊内酯方面表现出了很高的催化效率,研究成果发表在201910月的Molecular Catalysis上。 

  γ-戊内酯是一种高热值液体生物燃料,具备与传统石油燃料的兼容性,可直接用于现代汽车,无需对发动机进行修改,因此具有很大的应用潜力。传统生产工艺中,首先从木质纤维素生物质中提取乙酰丙酸甲酯,然后在贵金属催化剂的作用下转化为γ-戊内酯。含铂、钯和钌的催化剂的高成本是大规模生产这种廉价生物燃料的主要障碍之一。因此,化学家们都试图利用现有的金属来制造可用的催化剂。 

 

图:以二氧化锆和沸石为基础的新型催化剂将乙酰丙酸甲酯转化为γ-戊内酯。来源:RUDN 

  研究者创新地从易得的物质——沸石和二氧化锆中获得了一种新的催化剂。锆在自然界中比贵金属更常见,而且提取更简单。锆的年产量约为30万吨,而钌的年产量为20吨。化学家选择由硅、铝和氧组成的沸石作为这种催化剂的载体。沸石由于其具有各种酸位的空腔结构而成为制备纳米复合材料和催化剂的有吸引力的材料。通过将锆盐和沸石进行机械化学混合,然后进行热处理,研究者成功地获得了一种含有氧化锆纳米颗粒的催化剂。这种催化剂有效地降低了γ-戊内酯生产成本,对其大规模生产具有重要意义。 

  研究者表示,在未来,利用廉价的锆分子筛催化剂在质子溶剂环境中氢化乙酰丙酸甲酯可能成为将木质纤维素生物质转化为第二代生物燃料的工艺基础。 

 

    编辑:规划战略与信息中心 图书馆

    信息来源:https://mp.weixin.qq.com/s/rbsL-pQe2690LaYBDZ_ldg 

    

 
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