近日，中國科學(xué)院（CAS）大連化學(xué)物理研究所（DICP）羅文浩博士和張濤教授課題組與烏得勒支大學(xué)BertM.Weckhuysen教授合作，設(shè)計了一項新的策略：戊酸生物燃料的高效生產(chǎn)。研究人員合成了分散良好的超小Ru金屬納米團簇，限制在沸石Y的微孔內(nèi)，這提供了所需的活性位點親密度，并提高了在純水的直接一鍋加氫脫氧(HDO)中生產(chǎn)戊酸生物燃料的化學(xué)選擇性。

不可食用的生物質(zhì)是一種主要的、可再生的、豐富的碳基替代品，可以作為燃料、化學(xué)品和材料可持續(xù)生產(chǎn)的可行替代品。由木質(zhì)纖維素衍生的乙酰丙酸(LA)生產(chǎn)的戊酸酯由于其高能量密度和與傳統(tǒng)汽油的優(yōu)異相容性而被確定為有前途的生物燃料。該研究于8月19日發(fā)表在AngewandteChemieInternationalEdition上。

從其研究內(nèi)容可知，研究人員提出了一種從純乙酰丙酸乙酯(EL)開始直接生產(chǎn)戊酸生物燃料的新策略，而不是通常的起始分子LA，使用沸石負載的雙功能催化劑與有限的活性位點接近。他們發(fā)現(xiàn)，在純EL的直接加氫脫氧中，密閉接近顯著提高了生產(chǎn)戊酸生物燃料的催化活性和選擇性。

此外，他們發(fā)現(xiàn)LA改性是一種保持催化劑性能的有效方法，這是由于沸石骨架在液相熱催化過程中穩(wěn)定而不會解構(gòu)。這些發(fā)現(xiàn)將“越近越好”的概念擴展到生物質(zhì)催化領(lǐng)域。沸石空腔中的這種有限接近能夠在直接的一鍋法中有效地耦合催化反應(yīng)，其可以為戊酸生物燃料的實際生產(chǎn)創(chuàng)造了機會。