生物質(zhì)制取液態(tài)燃料研究獲進(jìn)展

         近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)傅堯教授課題組提出了一種生物質(zhì)轉(zhuǎn)化的新策略，使液態(tài)燃料產(chǎn)出率達(dá)到傳統(tǒng)方法的兩倍。相關(guān)研究成果以Linked strategy for the production of fuels via formose reaction為題在線發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上。這項(xiàng)研究得到了國(guó)家973計(jì)劃、自然科學(xué)基金和中科院新興與交叉學(xué)科人才項(xiàng)目的資助。

該研究小組基于前期生物質(zhì)糖類化合物催化轉(zhuǎn)化為液態(tài)燃料的系列工作和新型催化劑的研究經(jīng)驗(yàn)，提出了利用甲醛聚糖反應(yīng)銜接生物質(zhì)氣化和糖類水相重整過(guò)程 （APP）的新策略，該策略所產(chǎn)生的液態(tài)燃料數(shù)量是生物質(zhì)氣化-費(fèi)托途徑的兩倍，能量保有率是其1.2倍。該策略還實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)的全組分利用，避免了傳統(tǒng) 水解方法中高能耗、高污染的生物質(zhì)預(yù)處理過(guò)程，同時(shí)也開辟了一條C1化學(xué)的新途徑。

在研究過(guò)程中，該小組通過(guò)對(duì)催化劑的功能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了甲醛聚糖反應(yīng)的選擇性控制，高產(chǎn)率和高選擇性的獲得了非天然支鏈己酮糖，進(jìn)一步可以制備一種新 型能源平臺(tái)化合物—4-羥甲基糠醛（4-HMF）。該小組通過(guò)不斷優(yōu)化反應(yīng)條件和工藝，并建成了一條4-HMF連續(xù)反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)了從生物質(zhì)基甲醛到4- HMF的高效催化轉(zhuǎn)化，同時(shí)利用4-HMF合成了高辛烷值的支鏈烷烴燃料和新型含氧燃料—2,4-二甲基呋喃，從而發(fā)展了一條基于4-羥甲基糠醛的全新的 生物質(zhì)基液體燃料生產(chǎn)途徑。