浙江大学王凯歌新发现：通过木质素的催化水热解合成可持续航空生物燃料
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Synthesis of sustainable aviation biofuels via catalytic hydropyrolysis of lignin
Li T.; Meng Y.; Yin L.; Sun B.; Zhu W.; Su J.; Wang K.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124092
研究背景
在当今社会，航空业的发展与环境保护之间的平衡成为一个备受关注的话题。传统燃料的使用给环境带来了不小的压力，因此寻找可持续的航空燃料变得尤为重要。然而，如何从木质素中合成航空燃料一直是一个具有挑战性的问题。
研究内容
最近发表在《应用催化B：环境》期刊上的一篇论文提出了一种通过催化加热裂解木质素来合成可持续航空生物燃料的方法。研究采用了双金属催化剂支撑在SiO2上，通过催化裂解木质素中的酚类模型化合物，成功实现了对航空燃料范围内烃类的高选择性。在相对温和的条件下，使用NiMo/SiO2催化剂，成功实现了对航空燃料范围内烃类的100%选择性。研究表明，在木质素催化加热裂解过程中，液体烃类的产率为21.99%，航空燃料范围内烃类的选择性为70.50%。通过在连续流高压反应器系统中的放大实验，验证了高质量平衡（89.66%）的可行性。同时，通过分析双金属催化剂的脱甲氧化反应、脱羟基化反应和苯环氢化反应的活性，揭示了木质素催化加热裂解的反应机制。密度泛函理论计算和验证实验揭示了芳香烃和环烷烃从木质素催化加热裂解中的演变路径。提出的反应机制可以为从木质素催化加热裂解中调节航空生物燃料组分提供指导。
研究意义
这项研究的创新之处在于成功开发了一种新型方法，通过催化加热裂解木质素，合成了高选择性的航空燃料。这不仅有助于减少对传统石油资源的依赖，还有助于减少对环境的负面影响。这一研究为航空业的可持续发展提供了新的思路和可能性。
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