磁性鎳鋯納米氧化物,高效催化生物質合成γ戊內酯(GVL)
γ戊內酯(GVL)已被確定為一種綠色的和可再生的溶劑,用以提高生物質轉化和各種有機反應。它可作為液體燃料,香料和食物的添加劑。更重要的是,GVL可以用來合成汽油和柴油燃料(例如,C8-C18烷烴和2-甲基四氫呋喃)和高價值的化學物質(如1,4-戊二醇,甲基戊酸,離子液體和聚合物)。
版納植物園生物能源組與貴州大學聯(lián)合培養(yǎng)的博士研究生李虎在導師方真研究員和楊松教授的指導下,用共沉淀方法合成了一系列的混合氧化物納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn),在不使用外部氫源的情況下,還原后的磁性鎳 - 氧化鋯納米顆粒可直接高效轉化生物質衍生物(如乙酰丙酸乙酯,果糖,葡萄糖,纖維二糖和羧甲基纖維素)為GVL。用磁性納米顆粒Zr5Ni5(< 20納米)作為催化劑,在200℃下反應3小時,最大GVL產率為95.2%。這些納米催化劑具備酸堿二重性,對GVL的合成具有協(xié)同作用。 此外,磁性Zr5Ni5納米顆粒可很方便地由磁鐵回收,可進行至少五次的重復利用。
該研究成果以Direct Catalytic Transformation of Biomass Derivatives into Biofuel Componentg-Valerolactone with Magnetic NiZr Nanoparticles在國際期刊ChemPlusChem上發(fā)表。