化工学院李小年教授课题组在化学顶级期刊Chemical Communications上发表封面文章
生物乙醇作为一种廉价易得的可再生生物质燃料,在欧洲、美洲、亚洲等许多国家已经广泛使用。然而,乙醇具有吸湿性强、能源密度低、腐蚀发动机汽缸等缺点。将生物乙醇经化学催化的方法可制备正丁醇,且正丁醇在使用中能够克服乙醇的以上诸多缺点,但目前化学催化获得的产率很低(小于10%),很难连续化大规模生产。
近日,化工学院李小年教授课题组的江大好和倪珺副教授开发了一种简单高效地将乙醇一步转化为正丁醇的方法。研究发现通过简单的浸渍法制备的Cu-CeO2/AC催化剂,在温和的反应条件下表现出了高的催化活性和丁醇的产率(~20%)。在该反应中,乙醇首先在金属铜活性中心上发生脱氢反应得到乙醛,然后乙醛转移至CeO2碱性中心,进行两分子乙醛偶联反应得到巴豆醛,最后巴豆醛转移至金属Cu中心进行加氢得到正丁醇。通过对每一步反应进行动力学分析,可知乙醛偶联步骤为乙醇转化为丁醇反应的速率控制步骤。而Cu-CeO2/AC催化剂中各个组分的协同作用降低了该速控步骤的活化能,进而提高了反应的催化活性和丁醇的产率。该方法的优点是催化剂制备简便,采用固定床连续化反应,反应条件相对温和,产物正丁醇的收率达到~20%,有利于大规模生产,具有良好的工业应用前景。
相关研究成果发表于《Chemical Communications》,并被选为封面文章,硕士研究生吴先元为共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金(NSFC Grant No. 21303163)、浙江省自然科学基金(LY13B030006, LY17B060006)、浙江省钱江人才项目(QJD1302011)和浙江省教育厅科研项目(Y201328681)的资助。
该论文作者为:Dahao Jiang, Xianyuan Wu, Jun Mao, Jun Ni and Xiaonian Li
网站链接:http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/cc/c6cc05860d#!divAbstract
文章:Continuous catalytic upgrading of ethanol to n-butanol over Cu-CeO2/AC catalysts. Chem. Commun., 2016, DOI: 10.1039/C6CC05860D
相关新闻报道:http://www.x-mol.com/news/3786
上一篇:国家重点研发计划“滨海城市重大基础设施灾变机理、风险评估与监测预警原理与方法”项目启动暨实施方案论证会在杭召开
下一篇:我校与富阳区人民政府、富春硅谷签署合作共建浙工大创新创业研究院协议