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        我國學者在生物質催化轉化領域取得重要進展
        發布時間:2018-12-11

        來源:科學網

        近日,中科院大連化物所王峰研究員團隊與北京大學馬丁教授合作,在生物質催化轉化領域取得重要進展。相關成果“Selective production of phase-separable product from a mixture of biomass-derived aqueous oxygenates”(生物質基含氧化合物水溶液選擇性制備相分離產品),發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

        生物質能源的開發和應用,因其可再生性和環保性一直以來都是研究熱點之一。其中ABE發酵液以淀粉或纖維素為原料,經丙酮丁醇梭菌發酵得到,是燃料和化學品的重要來源。ABE發酵液一般濃度較低,目前其利用方式為通過濃縮、分離等提純過程得到純品丙酮、丁醇及乙醇產物,不可避免地帶來高能耗等問題,限制其廣泛應用。因此,ABE發酵液理想的利用方式是不經分離而直接轉化制備燃料或化學品。然而,對于生物質的直接轉化而言,實現同時兼具高轉化效率和產物高選擇性仍面臨巨大挑戰。

        王峰科研團隊采用錫摻雜的二氧化鈰催化劑實現了ABE發酵液的直接催化轉化,碳轉化率可達到70%,主要產物為4-庚酮,其選擇性高達86%。此外,在以往已報道的ABE發酵液轉化的催化體系中,人們普遍認為水是催化劑的毒化劑,然而,在本工作的催化體系中,水卻參與反應,促使目標產物4-庚酮的選擇性生成。該過程以ABE水溶液為原料,而產品4-庚酮為油相,因此僅通過簡單的傾倒和蒸餾即可獲得95%純度的4-庚酮。

        本項研究將鈰基材料應用拓展至復雜的生物質轉化體系,耦合生物發酵與化學催化過程,實現單一化學品的高選擇性制備,既具有科學研究意義,又具有潛在應用前景。

        為了解相關領域學術發展趨勢,拓寬研究思路及方向,2019年2月22日-24日將在中國深圳舉行第三屆能源、環境與化學科學研究進展國際學術會議(AEECS 2019)。

        會議主要圍繞能源、環境與化學科學等研究領域展開討論。歡迎投稿參會:https://www.keoaeic.org/AEECS2019/zhongwen

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