11月13日，記者從中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該所的固體物理研究所環(huán)境與能源納米材料中心在生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果作為內(nèi)卷首插畫(huà)文章發(fā)表在國(guó)際期刊Small上。

　　隨著化石能源危機(jī)日益嚴(yán)峻，開(kāi)發(fā)綠色可再生能源已經(jīng)刻不容緩，生物質(zhì)作為一種儲(chǔ)量豐富的可再生資源，已成為代替化石能源的“寵兒”。由于其含氧量較高，不能直接代替化石燃料。在化學(xué)工業(yè)上，加氫脫氧（選擇性加氫）被公認(rèn)為是提高生物質(zhì)燃料品質(zhì)及獲取高附加值化學(xué)品最有效的方法。

　　香蘭素作為木質(zhì)素中一種重要的芳香單體，將其轉(zhuǎn)化為含氧量更低的高附加值化學(xué)品，已引起廣大科研者的興趣并相繼開(kāi)展了對(duì)香蘭素的選擇性加氫的研究工作。

　　目前加氫催化劑活性組分仍依賴(lài)于貴金屬，但是由于貴金屬其儲(chǔ)量低、成本高等原因，嚴(yán)重限制了其規(guī)�；瘧�(yīng)用，因此制備高效穩(wěn)定且具有選擇性的非貴金屬催化劑成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

　　記者了解到，環(huán)境與能源納米材料中心相關(guān)研究人員，采用一步碳熱還原法制備高度分散的銅基催化劑，該催化劑是由直徑為20-30nm的銅納米顆粒均勻鑲嵌于碳基體中組成。通過(guò)對(duì)不同銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和碳熱溫度下銅基催化劑的結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，碳熱還原溫度為600攝氏度條件下制備的催化劑，無(wú)論是在水相加氫還是轉(zhuǎn)移加氫過(guò)程中均具有最佳的催化活性和選擇性，進(jìn)一步結(jié)合DFT理論計(jì)算確定高度分散的金屬銅納米顆粒是該催化反應(yīng)的活性中心。

　　研究結(jié)果表明，該銅基催化劑制備方法簡(jiǎn)便、綠色、易于放大，為實(shí)現(xiàn)低成本將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為生物油和化工產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。目前，該工作得到中科院裝備研制項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。