一種多功能Mo/Pt/WOx催化劑，將纖維素“一鍋”高效轉(zhuǎn)化為乙醇

近日，中科院大連化物所王愛(ài)琴研究員、張濤院士團(tuán)隊(duì)在生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化研究方面取得新進(jìn)展，發(fā)展了一種多功能Mo/Pt/WOx催化劑，首次將纖維素“一鍋”高效轉(zhuǎn)化為乙醇。相關(guān)工作發(fā)表在《焦耳》（Joule）上。

纖維素作為自然界最豐富的生物質(zhì)資源，可大量來(lái)源于農(nóng)林廢棄物，其不可食用的特征使其成為理想的可再生碳資源用來(lái)生產(chǎn)燃料和化學(xué)品。纖維素乙醇是最重要的生物燃料之一,將其與汽油按照一定的比例混合，可形成新一代清潔環(huán)保車用燃油，能降低汽車尾氣如一氧化碳、碳?xì)浠衔锏任廴疚锏呐欧?。然而到目前為止，利用生物發(fā)酵的技術(shù)生產(chǎn)纖維素乙醇仍然面臨各種技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的挑戰(zhàn)。有鑒于此，探索非生物轉(zhuǎn)化路線生產(chǎn)纖維素乙醇具有重要的意義。

該研究團(tuán)隊(duì)一直致力于生物質(zhì)中碳-碳鍵和碳-氧鍵選擇性斷裂制備重要小分子醇的研究：首創(chuàng)了纖維素氫解制乙二醇的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了含鎢（W）化合物在催化纖維素碳-碳鍵選擇性斷裂反應(yīng)中的獨(dú)特作用，并提出了纖維素可以經(jīng)由先氧化酯化、再加氫還原制備乙醇的二步法。

本工作中,該團(tuán)隊(duì)在前期工作的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種新的Mo/Pt/WOx多功能催化劑，可將纖維素氫解制乙二醇和乙二醇?xì)浣庵埔掖记擅畹伛詈掀饋?lái)，實(shí)現(xiàn)了纖維素“一鍋”直接高效制乙醇的過(guò)程，該反應(yīng)的乙醇收率達(dá)到43.2%。同時(shí),該催化劑還表現(xiàn)出了優(yōu)異的穩(wěn)定性和抗一氧化碳中毒性能，使其在未來(lái)的實(shí)際應(yīng)用中具有較大的潛力。

上述研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的資助。