北京林业大学宋国勇在Applied Catalysis B: Environmental发文：原子分散的Pt-多金属氧酸酯催化剂将木质素衍生酚加氢脱氧成环烷烃
论论资讯 ｜ 2024-04-21 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Hydrodeoxygenation of lignin-derived phenols into cycloalkanes by atomically dispersed Pt-polyoxometalate catalysts
Gao X.; Ma R.; Liu Z.; Wang S.; Wu Y.; Song G.
Published：2024-09-05
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124059
在当今社会，对可持续能源和环境保护的需求日益增长。然而，现有的研究领域存在一个问题：如何有效地将木质素转化为液体燃料是一个具有挑战性的课题。
研究内容
最近发表在《Applied Catalysis B: Environmental》期刊上的一篇论文介绍了一种新颖的方法，通过使用原子分散的铂-多酸盐催化剂，将木质素中的酚类化合物转化为环烷烃。研究人员发现，这种铂-多酸盐催化剂在相对温和的条件下能够稳定高效地将木质素升级为烃类化合物。实验结果和密度泛函理论计算相互验证了催化性能，考虑了这些催化剂的孔隙度、酸性、氢存储能力以及HOMO-LUMO能隙。其中，最佳的Pt<sub>0.4</sub>/CsPW-H<sub>2</sub>催化剂在150°C和0.1-2 MPa H<sub>2</sub>条件下，可使多种木质素衍生的酚类化合物在高达97%的产率下转化为烃类化合物。通过对桉树木材的还原催化分馏（RCF）得到的木质素油，在无溶剂条件下可转化为环己烷，产率高达32.7 wt%。该催化剂在4-丙基愈创木酚的HDO反应中表现出色，可连续使用20个循环，实现了15095 mol<sub>丙基环己烷</sub> mol<sub>Pt</sub><sup>−1</sup>的总转化次数（TON）。这项工作拓宽了设计高效催化系统的视野，旨在可持续地从木质素生产液体燃料。
研究意义
这项研究的创新之处在于利用铂-多酸盐催化剂成功将木质素转化为环烷烃，为实现从生物质资源到液体燃料的可持续生产提供了新的思路。这不仅有助于减少对传统石油资源的依赖，还有助于减少温室气体排放，推动环境友好型能源的发展。
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