华理一研究为可再生燃料提供新途径，《自然-通讯》进行报道
华东理工大学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，《自然-通讯》近日以“Direct hydrodeoxygenation of raw woody biomass into liquid alkanes”为题在线报道了该工作。
在人们对化石燃料依赖度越来越高的当下，从可再生的生物质中生产可持续燃料将打破这一“魔咒”。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。在该多功能Pt/NbOPO4催化剂中，NbOx物种起到了决定性的作用，其既作为酸中心发挥水解、脱水的作用，同时又具有活化C-O键的能力，促进了脱氧加氢过程的进行，进一步得到了DFT理论计算和原位非弹性中子散射实验的证实。
该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。
该项工作由我校师资博士后夏启能和博士生陈宗家共同完成，同时得到了我校王海丰副教授和英国曼彻斯特大学杨四海博士的通力合作。此外，英国Rutherford-Appleton光源实验室的Stewart F. Parker博士在原位非弹性中子散射方面提供了诸多帮助。
本研究工作得到了国家自然科学基金重大研究计划、面上项目以及上海市启明星计划的资助。
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文章链接：http://www.nature.com/ncomms/2016/160330/ncomms11162/full/ncomms11162.html（Nat. Commun. 2016, DOI: 10.1038/ncomms11162）。