為了保護(hù)環(huán)境,并且由于可獲得的化石燃料有限,可再生資源,例如特別栽培的植物,木屑和其他植物廢物,正成為相當(dāng)受關(guān)注的焦點(diǎn)。
諸如熱解或液化的過程允許將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物油,這是一種非常有前途的可再生能源。由慕尼黑技術(shù)大學(xué)的Johannes A. Lercher領(lǐng)導(dǎo)的德國和科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在開發(fā)了一種新的催化工藝,將生物油組分直接轉(zhuǎn)化為烷烴和甲醇。據(jù)Angewandte Chemie雜志報(bào)道,該工藝基于碳載體上的貴金屬與無機(jī)酸結(jié)合催化的“一鍋”反應(yīng)。
生物油是一種水性,酸性,高度氧化的混合物。然而,其高氧含量和不穩(wěn)定性產(chǎn)生了負(fù)面影響:生物油不能直接用作液體燃料。然而,如果可以將其轉(zhuǎn)化為烷烴,則作為基本原料的來源將是非常有趣的。烷烴,通常也稱為鏈烷烴,是飽和烴; 它們是化學(xué)工業(yè)最重要的原料之一,特別是作為塑料生產(chǎn)的原料。此外,它們是世界經(jīng)濟(jì)的主要燃料之一。
生物油含有由化合物組成的酚類部分,主要骨架是由六個(gè)碳原子和一些羥基(-OH)連接的芳環(huán)。通過這種新工藝,生物油的酚類成分可以高選擇性地轉(zhuǎn)化為環(huán)烷烴(環(huán)狀烷烴)和甲醇。研究人員能夠用各種模型物質(zhì)證明這一點(diǎn)。作為催化劑,他們?cè)谔驾d體上使用鈀金屬,磷酸作為反應(yīng)的質(zhì)子源。
該反應(yīng)是“一鍋法”反應(yīng),意指一步反應(yīng),其部分反應(yīng)(氫化,水解和脫水)發(fā)生在同一反應(yīng)器中,沒有中間后處理。秘訣在于催化劑,它適用于所有這些不同的反應(yīng)。最終結(jié)果是各種烷烴的混合物分離成第二相,使其易于與含水生物油相分離。新工藝是直接使用生物油生產(chǎn)烷烴的實(shí)用方法。