生物質(zhì)平臺(tái)化合物丁二酸催化高效轉(zhuǎn)化取得新進(jìn)

瀏覽次數(shù)： 342 發(fā)布時(shí)間：2017-11-28 09:58:47 發(fā)布人：editor

　　丁二酸是一種重要的有機(jī)化工原料及中間體，被美國(guó)能源部列為未來(lái)12種最有價(jià)值的生物質(zhì)平臺(tái)化合物之一。丁二酸可以采用丁烷為原料制取，也可以生物發(fā)酵法合成。其中生物發(fā)酵過(guò)程中可大量利用化工裝置副產(chǎn)二氧化碳。據(jù)報(bào)道每生產(chǎn)1噸丁二酸產(chǎn)品，可以吸收0.37噸二氧化碳。丁二酸可用于合成1,4-丁二醇、四氫呋喃、γ-丁內(nèi)酯以及生物可降解材料聚丁二酸丁二醇酯。因此作為C4生物平臺(tái)化合物的丁二酸進(jìn)一步高效轉(zhuǎn)化和增值吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

　　近年來(lái)，大連理工大學(xué)梁長(zhǎng)海教授研究組針對(duì)有機(jī)酸平臺(tái)化合物包括丁二酸催化加氫轉(zhuǎn)化制四氫呋喃、γ-丁內(nèi)酯以及1,4-丁二醇等新型催化劑和反應(yīng)機(jī)理方面取得了系列創(chuàng)新性成果。在前期研究工作的基礎(chǔ)上，博士生邸鑫和青年教師李闖博士采用微波輔助熱解法高效制備了Re-Pt和Re-Rh雙金屬催化劑，從動(dòng)力學(xué)角度研究了雙金屬協(xié)同效應(yīng)在丁二酸催化轉(zhuǎn)化當(dāng)中的作用。研究發(fā)現(xiàn)雙金屬協(xié)同效應(yīng)可以顯著降低反應(yīng)的活化能，促進(jìn)雙羧酸基團(tuán)的加氫轉(zhuǎn)化。

　　金屬間的相互作用可以促進(jìn)金屬原子上中等強(qiáng)度的氫氣吸附與活化，進(jìn)而促使內(nèi)酯加氫開(kāi)環(huán)，選擇性的增加1,4-丁二醇的形成。同時(shí)，強(qiáng)相互作用更有助于抑制催化劑的氫解效應(yīng)，減少反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步的裂解，避免副產(chǎn)物的產(chǎn)生。該研究有助于深入認(rèn)識(shí)Re基雙金屬催化劑的協(xié)同作用并為丁二酸等有機(jī)酸平臺(tái)化合物的加氫反應(yīng)機(jī)理提供更加深入的理解。相關(guān)研究成果以“微波輔助熱解制備的Re – M/C雙金屬催化劑中Re – M相互作用對(duì)丁二酸水相加氫性能的影響為題，由梁長(zhǎng)海教授研究組和法國(guó)普瓦捷大學(xué)拉菲亞教授研究組合作發(fā)表在英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)《催化科學(xué)與技術(shù)》，并被遴選為封面文章以及英國(guó)皇家化學(xué)學(xué)會(huì)2017催化作用，科學(xué)與技術(shù)的熱點(diǎn)文章。

　該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、大連市支持高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、中法“蔡元培”交流合作項(xiàng)目以及學(xué)校的大力支持。

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