中國(guó)研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的催化方法將含水生物質(zhì)發(fā)酵液轉(zhuǎn)化為燃料

中科院大連化物所(DICP)和北京大學(xué)的研究人員最近在《Nature Communications》上報(bào)導(dǎo)的一種高效催化新方法，可將含水生物質(zhì)發(fā)酵液轉(zhuǎn)化為不溶于水的產(chǎn)物。

該方法所用催化劑為摻雜錫的氧化鈰(Sn-ceria)，可將ABE發(fā)酵液中約70%的碳原子轉(zhuǎn)化為4-庚酮(4-HPO)，選擇性高達(dá)86%。ABE發(fā)酵液是以淀粉或纖維素為原料，經(jīng)丙酮丁醇梭菌發(fā)酵獲得，一般濃度較低，通過(guò)濃縮、分離等提純過(guò)程可得到純品丙酮(A)、丁醇(B)和乙醇(E)產(chǎn)物，能耗較高。ABE發(fā)酵液的理想利用方式是不經(jīng)分離而直接轉(zhuǎn)化制備燃料和化學(xué)品。Sn-ceria是脫氫反應(yīng)、Guerbet醇反應(yīng)、縮合反應(yīng)和酯化反應(yīng)通用的催化劑，所有這些反應(yīng)彼此接續(xù)，包括酸堿催化和氧化還原反應(yīng)，最終得到4-HPO，選擇性高。Sn-ceria的優(yōu)異催化性能源于氧化鈰中錫的高度分散性和鈰的氧空位。4-HPO是一種高附加值中間體，可用于生產(chǎn)噴氣燃料和精細(xì)化學(xué)品。

雖然在以往報(bào)道的ABE發(fā)酵液轉(zhuǎn)化的催化體系中，普遍認(rèn)為水對(duì)催化劑的性能有害，但在該催化體系中，水卻有利于4-HPO的生成。