【指尖大学城】大学科研|华东理工课题组打破化石燃料依赖"魔咒"

来源: news.ecust.edu.cn

华东理工大学的一项科研成果打破了对化石燃料依赖的“魔咒”，为可再生燃料提供了新途径。

华理化学与分子工程学院王艳芹教授课题组，近期在生物质催化转化领域取得突破性进展，首次通过催化转化的方式实现原生生物质到液态烷烃的直接转化，为可再生燃料提供了新途径。相关研究成果在线发表在《自然-通讯》。

植物秸秆及农林废弃物等木质生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素三部分组成，由于其成分复杂、结构稳定，因此，在催化转化过程中通常需要对其进行预处理和分离，然后再针对各组分分别转化，周期长、能量效率低是其短板。

该研究创新性地构建了多功能的Pt/NbOPO4催化剂，使木质生物质在不经过化学预处理或分离的情况下，在温和的条件下直接完全脱氧加氢，并得到液态烷烃（纤维素、半纤维素和木质素组分分别转化为己烷、戊烷和烷基环己烷），质量收率则高达28.1 wt%，这是首次通过催化转化的方式实现原生生物质到液态烷烃的直接转化。 

据介绍，该项成果为利用木质生物质资源制备可再生燃料提供了新途径，并将节约大量能耗，同时对于生物质催化脱氧加氢制备生物汽油、生物航煤和生物柴油也具有非常重要的意义。

而美研究团队还发现二氧化碳和水可变成可再生燃料。美国得克萨斯大学阿灵顿分校一个研究团队证明，集中光、热和高压，只需一步反应就能把二氧化碳和水直接变成有用的液态烃燃料。这种简单、廉价的新型可再生燃料技术有望帮助去除大气二氧化碳，限制全球变暖。而反应过程中会放出氧气作为副产品，具有净化环境的正面影响。

项目副主持研究员弗里德里克·麦当奈尔说：“与电池或气态氢动力汽车技术相比，我们的工艺还有一个重要优势，反应中的许多烃类产品正是目前汽车、卡车和飞机中所用的，所以无需改变现有的燃料销售系统。”