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双金属催化剂高效生产生物燃料
2020-03-23 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

  俄罗斯人民友谊大学、泰国朱拉隆功大学和西班牙科尔多瓦大学的化学家合作,开发了一种新的双金属催化剂,将可再生木质纤维素原料高效转化成生物燃料——2,5-二甲基呋喃(DMF)。该研究不仅使DMF产率提高至95%,而且使催化剂的稳定性延长至8小时。该研究成果于2019712日发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering期刊上。 

  DMF有较高的能量密度和较高的辛烷值,其燃烧性能可与汽油媲美。木质纤维素常被用于生产DMF,然而生产过程需要复杂设备、140个大气压的高压环境以及稀有的化学试剂,基本流程是生物质脱水反应转化为5-羟甲基糠醛(HMF),然后通过选择性氢化将HMF转化为DMF,在没有副产物的情况下,DMF收率也不超过60%。 

  研究者想要优化DMF生产过程,首先锁定了基于贵金属的催化剂,因为贵金属是催化的主要活性元素,有助于避免副产物产生和非选择性氢化,而2-丙醇可用作选择性还原DMF的氢供体。研究者最初选择了金属钯,然而钯基催化剂成本高昂,而且钯催化剂不能与2-丙醇特异性相互作用导致DMF收率降低。后来,研究者尝试使用基于钯和铜的双金属催化剂开展研究,与单金属催化剂相比,钯含量为1-2%的双金属催化剂不仅提高了DMF的收率,而且还提高了反应的稳定性。双金属催化剂中的钯/铜相互作用增加了反应速率并防止了活性铜的聚集和浸出,使催化剂的失活降低到最小。基于双金属催化剂晶体尺寸较小的优势,10Cu-1Pd / RGO在最佳反应条件(温度180℃、压力15bar、原料流速0.2ml/min-1)下具有96%的HMF转化率和95%的DMF收率,并且可以保持连续化学反应8个小时的高度稳定性。

 

  编辑:规划战略与信息中心 图书馆 

  信息来源: https//mp.weixin.qq.com/s/gzwXCUJr-RtZFJ5gFze4gQ 

    

 
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