新的催化過程可將藻類衍生的角鯊烷轉化為高質量的運輸燃料

日本東北大學的研究人員與筑波大學的同事于2015年7月25日宣布，已經設計了一個過程，可將藻類衍生的角鯊烷，即C30藻類衍生的支鏈烴，轉化為較小的烴類運輸燃料，無需經骨架異構化和芳構化，借助于以二氧化鈰為載體的釕(Ru/CeO2)催化劑即可。他們的研究成果論文已發表在“ChemSusChem”雜志上。

對于所有測試的活性催化劑，產品主要是正烷烷烴，支鏈烷烴幾乎沒有觀察到。這個結果是與那些藉助于固體酸催化劑達到的結果不同，藉助于固體酸催化劑，支鏈烷烴是通過異構化的主要產品。

液體烷烴，是燃料和化學品的重要組成部分，是由石油煉制得到。考慮到原油儲量遞減，生物質，作為可再生的有機碳資源，有望成為有前途的替代。液體烷烴的生產一直試圖來自木質纖維素衍生的基質，如乙酰丙酸、呋喃化合物和纖維素。

某些植物或微生物可產生純的(生物)烴類，如萜烯。一個例子是角鯊烯(2、6、10、14、18、22－六烯－2，6、10、15、19、23－六角甲基二十四烷)，已有報告大量積累在Aurantiochytrium微藻類菌株中。

通常，生物烴類，特別是藻類衍生的生物烴類，是有許多分支的大分子。而某些數量的角鯊烯(來自鯊魚)已經被用于化妝品，生物烴類需要提煉成小分子，大多才能進入其他應用，如生物燃料。

煉制大量烴類的傳統方法通常使用固體酸，結合貴金屬催化劑，許多副反應可以發生，如異構化或焦炭的形成等。雖然從線性烷烴基原料，如石油，生產燃料，采用異構化是有益的，但異構化在有支鏈的藻類烴類情況下是不需要的，僅增大了反應混合物的復雜性。

研究業已表明，Ru/CeO2催化劑通過選擇性C—C氫解作用，可從生物烴類生產小型烷烴，而無異構化和焦炭的生成。

這一過程的關鍵一步是選擇性C—C解離發生在內部二次(二次鍵上)，借助于二氧化鈰為載體的次納米尺寸Ru顆粒，使用氫氣來實現。