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铈基材料应用拓展至复杂的生物质转化体系

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-04浏览次数:1852

最近,中国科学院大连化学物理研究所和北京大学马丁教授的研究团队在生物质催化转化领域取得了重要进展。相关工作“从生物质衍生的含水含氧物的混合物中选择性生产可分相产物”发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。

生物质能源的开发和应用一直是其可再生性和环境保护的研究热点之一。其中,ABE发酵液由淀粉或纤维素制成,并由丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)发酵。它是燃料和化学品的重要来源。 ABE发酵液通常具有低浓度。目前,利用方法是通过浓缩分离等纯化工艺获得纯丙酮,丁醇和乙醇产品,不可避免地带来高能耗等,限制了其广泛应用。因此,ABE发酵液的理想用途是直接转化为生产燃料或化学品而不分离。然而,对于生物质的直接转化,实现高转化效率和高产物选择性仍然面临巨大挑战。

王峰的研究小组实现了用掺杂锡的二氧化钌催化剂直接催化转化ABE发酵液。碳转化率可达70%。主要产品是4-庚酮,其选择性高达86%。另外,在过去报道的用于转化ABE发酵液的催化体系中,通常认为水是催化剂的中毒剂。然而,在本发明的催化体系中,水参与反应,这促进了目标产物4-庚酮的选择。性生成。该方法使用ABE水溶液作为原料,产物4-庚酮为油相,通过简单的倾倒和蒸馏可以得到95%纯的4-庚酮。

该研究将钌基材料应用于复杂的生物质转化系统,将生物发酵和化学催化过程相结合,实现单一化学品的高选择性制备,具有科学和潜在的应用。