广工舒日洋/张浅团队: 新型无酸催化剂 ⇒ 木质素衍生酚高效转化新途径

文摘   2024-08-27 13:19   英国  

研究背景

木质素是一种主要存在于植物木质部分的复杂的高分子化合物,与纤维素和半纤维素一起,构成了生物质的三大组分。

可再生的木质素衍生酚类化合物可通过高效加氢脱氧 (HDO) 工艺生产高质量的液体生物燃料,传统催化剂通常包括金属位点和酸位点,分别催化加氢和脱氧过程。

酸的存在虽然能够促进含氧官能团的脱除,但可能带来设备的腐蚀和底物结焦导致的催化剂失活,不利于催化剂的长期稳定运行。

论文详情

近日,广东工业大学舒日洋副教授张浅副教授带领研究团队开发了一种新型无酸催化剂,展现出不同于以往研究结果的木质素酚类衍生物加氢脱氧反应新路径,并得以直接生产含芳烃添加剂的高质量液体烃类燃料。

该工作从绿色化学的角度提出了一种新型的无酸催化剂,不仅为木质素衍生的酚类化合物的 HDO 提供了加氢、脱氧和氢解同时进行的新反应路径,还可以得到少量的苯作为有价值的燃料添加剂。此外,不仅针对各种酚类模型化合物,还考察了 NiMoN/C 催化剂对木质素热解油的提质效果,使木质素热解油碳氢化合物含量从 5.7% 提高到 88.4%。值得注意的是,碳氢化合物中芳烃占 18.2%,证实了催化过程中发生了氢解反应。

这项工作为木质素衍生酚类化合物转化为高质量、含芳烃组分的生物液体燃料提供了一条新的途径。该成果以“Efficient hydrodeoxygenation of lignin-derived phenolic compounds under acid-free conditions over carbon-supported NiMo catalysts”(《无酸条件下 NiMoN/C 催化木质素衍生酚类化合物高效加氢脱氧 》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Green Chemistry 上。

论文信息

  • Efficient hydrodeoxygenation of lignin-derived phenolic compounds under acid-free conditions over carbon-supported NiMo catalysts
    Shan Jiang, Riyang Shu*舒日洋,广东工业大学), Anqi Wang, Zhuoli Deng, Yuhong Xiao, Jiajin Li, Qingwei Meng and Qian Zhang*张浅,广东工业大学)
    Green Chem., 2024
    http://doi.org/10.1039/D4GC02298J

作者简介

江山 硕士研究生
广东工业大学

本文第一作者,广东工业大学在读硕士生,主要研究方向为生物质利用和转化、乙醇的高值化利用。







舒日洋 副教授
广东工业大学

本文通讯作者,副教授,硕士生导师,入选“第八届中国科协青年人才托举工程”青年人才称号项目,荣获广东工业大学优秀研究生导师、广东工业大学先进科技工作者称号、Energy Conversion and Management 期刊杰出审稿人称号、中国科学院院长优秀奖等。主持/完成国家自然科学基金青年基金、国家重点研发计划子课题、中国科协青年人才托举工程项目、广东省自然科学基金青年提升项目、广东省自然科学基金面上项目等。担任第二届中国可再生能源学会青年工作委员会委员,中国化工学会工程热化学专业委员会青年委员,担任 Carbon Neutrality、Green Carbon、低碳化学与化工等期刊青年编委,燃料化学学报期刊学术编辑,Frontier in Chemical Engineering 期刊审稿编辑。在 Chemical Society Reviews、Green Chemistry、Bioresource Technology、Chemical Engineering Journal、Renewable Energy、Fuel、Chemical Engineering Science、化工学报等国内外期刊杂志上发表 SCI/EI 论文 70 余篇,以第一作者/通讯作者身份发表 SCI/EI 论文 42 篇,其中 SCI 一区论文 22 篇,ESI 高被引论文 3 篇,累计引用 2600 余次,H因子指数27(Google Scholar)。申请中国发明专利 10 项,已授权 5 项。







张浅 副教授
广东工业大学
本文通讯作者,男,工学博士,副教授,硕士生导师,广东工业大学“青年百人计划”引进人才(A 类)。主要从事生物质催化炼制合成高值化学品/替代燃料及新型催化材料设计构筑等方面的基础科学研究和关键技术开发,包括乙醇的高值化转化、醇基生物航空燃料合成、催化加氢脱氧、催化制氢等。目前已在 Nature 子刊,Applied Catalysis B: Environmental, Applied Energy, Green Chemistry,Energy Conversion and Management 等国际重要期刊发表论文 30 余篇。申请/授权中国/PCT 发明专利 20 余项。主持承担国家重点研发计划子课题、国家自然科学基金面上/青年基金项目、广东省/广州市基金项目、博士后基金项目、省重点实验室研究基金(重点项目)等项目,参与国家基金联合基金(重点)等项目研究。担任基金通讯评审专家,广东省植物资源生物炼制重点实验室、广州市清洁交通能源化学重点实验室骨干成员、国际期刊审稿人。

相关期刊

Cutting-edge research for a greener sustainable future

rsc.li/greenchem

Green Chem.

2-年影响因子*9.3
5-年影响因子*9.3
JCR 分区*Q1 化学-多学科
Q1 绿色可持续科技
CiteScore 分16.1
中位一审周期35 


Green Chemistry 专注于绿色化学和可持续性替代技术的最前沿,报道的跨学科研究工作致力于构建对生物和环境友好的技术基础,以期减少化学生产对环境的影响。该刊发表的原创性研究成果代表了绿色化学研究领域的重大进展,具有广泛的吸引力。该刊的论文必须将所报道的新方法与现有方法进行比较,并证明新方法具有的优势,特别是在减少或消除对环境的不良影响方面。

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  • Tao Zhang (张涛)
    🇨🇳 中科院大连化物所

* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)

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