11月13日，記者從中國科學(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)卷首插畫文章發(fā)表在國際期刊Small上。

　　隨著化石能源危機日益嚴(yán)峻，開發(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展了對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于貴金屬，但是由于貴金屬其儲量低、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。

　　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。通過對不同銅的質(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，無論是在水相加氫還是轉(zhuǎn)移加氫過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便、綠色、易于放大，為實現(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目、國家自然科學(xué)基金的資助。