中国研究人员开发了一种新的催化方法将含水生物质发酵液转化为燃料

摘要

中科院大连化物所(DICP)和北京大学的研究人员最近在《Nature Communications》上报导的一种高效催化新方法,可将含水生物质发酵液转化为不溶于水的产物。该方法所用催化剂为掺杂锡的氧化铈(Sn-ceria),可将ABE发酵液中约70%的碳原子转化为4-庚酮(4-HPO),选择性高达86%。ABE发酵液是以淀粉或纤维素为原料,经丙酮丁醇梭菌发酵获得,一般浓度较低,通过浓缩、分离等提纯过程可得到纯品丙酮(A)、丁醇(B)和乙醇(E)产物,能耗较高。ABE发酵液的理想利用方式是不经分离而直接转化制备燃料和化学品。Sn-ceria是脱氢反应、Guerbet醇反应、缩合反应和酯化反应通用的催化剂,所有这些反应彼此接续,包括酸碱催化和氧化还原反应,最终得到4-HPO,选择性高。Sn-ceria的优异催化性能源于氧化铈中锡的高度分散性和铈的氧空位。4-HPO是一种高附加值中间体,可用于生产喷气燃料和精细化学品。