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版纳植物园发现磁性镍锆纳米氧化物可直接高效催化生物质合成γ戊内酯

时间:2016-02-02 22:50来源:西双版纳热带植物园   作者:未知 阅读:

版纳植物园发现磁性镍锆纳米氧化物可直接高效催化生物质合成γ戊内酯
磁性镍锆纳米氧化物催化生物质合成γ戊内酯(GVL)示意图

γ戊内酯(GVL)已被确定为一种绿色和可再生的溶剂,用以提高生物质转化和各种有机反应。它可作为液体燃料、香料和食物的添加剂。更重要的是,GVL可以用来合成汽油和柴油燃料(例如,C8-C18烷烃和2-甲基四氢呋喃)和高价值的化学物质(如1,4-戊二醇、甲基戊酸、离子液体和聚合物)。

中国科学院西双版纳热带植物园生物能源组与贵州大学联合培养的博士研究生李虎在研究员方真和教授杨松的指导下,用共沉淀方法合成了一系列的混合氧化物纳米颗粒。研究发现,在不使用外部氢源的情况下,还原后的磁性镍-氧化锆纳米颗粒可直接高效转化生物质衍生物(如乙酰丙酸乙酯、果糖、葡萄糖、纤维二糖和羧甲基纤维素)为GVL。用磁性纳米颗粒Zr5Ni5(< 20纳米)作为催化剂,在200℃下反应3小时,最大GVL产率为95.2%。这些纳米催化剂具备酸碱二重性,对GVL的合成具有协同作用。此外,磁性Zr5Ni5纳米颗粒可很方便地由磁铁回收,可进行至少五次的重复利用。

该研究成果以Direct Catalytic Transformation of Biomass Derivatives into Biofuel Component g-Valerolactone with Magnetic NiZr Nanoparticles 为题在国际期刊ChemPlusChem 上发表。

(责任编辑:泉水)
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