南开大学戴卫理研究员团队和中国民航大学颜婷婷博士合作，系统全面地介绍了生物质基乙醇和乙酸转化为碳四化学品的反应机理和催化剂活性位点设计，并对高效催化剂的开发和应用提供了研究思路。
生物质是最丰富的碳质资源，主要来自植物的光合作用，因此将生物质转化为高附加值的化学品，引起了很多科研工作者的兴趣，并且对缓解化石能源的依赖和实现碳中和目标具有重要意义。乙醇和乙酸是重要的生物质平台分子，通过碳链延长的方法，如羟醛缩合反应，可以将乙醇或乙酸转化为高附加值的C4化学品或高密度燃料，如1，3-丁二烯，n-丁烯，异丁烯和n-丁醇。目前，这些重要的C4化工原料主要来自石油的裂解，因此就环境保护和绿色发展角度而言，将可再生资源直接且高效转化生成C4化学品是多相催化的重要研究课题之一。
近日，南开大学材料科学与工程学院戴卫理教授在Sci. China Chem.杂志上发表了题为“Catalytic upgrading biomass-derived ethanol and acetic acid into C4 chemicals”的综述文章。在文中，作者对以下五个反应进行了探讨：（1）乙醇转化制丁二烯；（2）乙醇转化制丁烯；（3）乙醇转化制异丁烯；（4）乙酸转化制异丁烯；（5）乙醇转化制丁醇。作者详细地介绍了这些反应发现的历程，总结了反应所需的催化剂的活性位点以及反应参数，同时也对相应的反应机理进行了探讨。最后，基于上述五个复杂的级联反应，作者提出了反应的不同和共性，为未来催化剂的合理设计和反应的高效转化提供了研究思路和方法。
论文第一作者为中国民航大学颜婷婷博士，通讯作者为南开大学戴卫理研究员。详见：Tingting Yan, Mengting Zhang, Runzhi Yuan, Weili Dai. Sci. China Chem., 2024, DOI:10.1007/s11426-024-2250-9.
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