作者:杨亚婷 罗嘉

     近日,能源领域著名老牌杂志Fuel以“Alcohothermal carbonization of biomass to prepare novel solid catalysts for oleic acid esterification”为题发表了中国科学技术大学和中国科学院西双版纳热带植物园联合培养的研究生杨亚婷的最新研究工作(https://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.01.072)。

     在生物能源组前期研究(Applied Catalysis B-Environmental, 2016, 190: 103-114;Chemistryselect, 2017, 2(9): 2828-2831)的基础上,以葡萄糖、纤维素和两种木质素为原料,通过超临界乙醇热碳化制备生物质炭,然后通过浓硫酸磺化合成固体酸催化剂以用于油酸在60 oC的酯化反应。结果表明,一种国产碱木质素和葡萄糖醇热炭衍生得到的磺化固体酸活性最为稳定,经过四次反应循环,油酸酯化的产率仍然高于83%。另外,将不同生物质醇热炭衍生得到的磺化固体酸与之前报道最多的生物质热解炭、水热炭衍生得到的磺化固体酸进行了表面物理化学性质和催化反应活性的比较。结果表明,无论使用哪种生物质作为原料,醇热炭在磺化过程中都更容易负载上磺酸官能团和含氧官能团,也在油酸酯化反应中表现出了更好的稳定性。本研究的主要亮点在于将版纳植物园之前碳基固体酸催化相关研究中使用的一种脱碱木质素原料扩展到了其它的生物质原料,并取得了好的反应效果,为从多个侧面研究生物质醇热炭用于碳基固体酸碱催化剂的特性提供了新的数据支撑。

     该项研究工作是杨亚婷在生物能源组进行硕士学习期间,在罗嘉和张帆博士指导下完成的,得到了国家科学基金青年项目(31400507,31400518)、云南省自然科学基金(2015FB184,2017FB015)和青促会项目(2017440)的支持。

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