中國研究人員開發了一種新的催化方法將含水生物質發酵液轉化為燃料

中科院大連化物所(DICP)和北京大學的研究人員最近在《Nature Communications》上報導的一種高效催化新方法，可將含水生物質發酵液轉化為不溶于水的產物。

該方法所用催化劑為摻雜錫的氧化鈰(Sn-ceria)，可將ABE發酵液中約70%的碳原子轉化為4-庚酮(4-HPO)，選擇性高達86%。ABE發酵液是以淀粉或纖維素為原料，經丙酮丁醇梭菌發酵獲得，一般濃度較低，通過濃縮、分離等提純過程可得到純品丙酮(A)、丁醇(B)和乙醇(E)產物，能耗較高。ABE發酵液的理想利用方式是不經分離而直接轉化制備燃料和化學品。Sn-ceria是脫氫反應、Guerbet醇反應、縮合反應和酯化反應通用的催化劑，所有這些反應彼此接續，包括酸堿催化和氧化還原反應，最終得到4-HPO，選擇性高。Sn-ceria的優異催化性能源于氧化鈰中錫的高度分散性和鈰的氧空位。4-HPO是一種高附加值中間體，可用于生產噴氣燃料和精細化學品。

雖然在以往報道的ABE發酵液轉化的催化體系中，普遍認為水對催化劑的性能有害，但在該催化體系中，水卻有利于4-HPO的生成。