超順磁酸堿雙功能納米ZrFeOx催化劑的合成及用以生產(chǎn)生物燃料
酸堿雙功能納米顆粒廣泛用來合成生物燃料和高附加值的化學(xué)品。特別是磁性納米金屬氧化物,活性高可一鍋法生產(chǎn)生物燃料,易于回收和重復(fù)利用。
版納植物園生物能源組與貴州大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的博士生李虎在導(dǎo)師方真研究員和楊松教授的指導(dǎo)下,通過溶劑熱處理和水解縮合的兩步法合成酸堿雙功能的超順磁性納米顆粒。合成的ZrFeOx納米顆粒大約為12 nm, 中心為Fe3O4納米顆粒(作為磁核),其外面覆蓋了一層0.65 nm厚的ZrO2。ZrFeOx納米顆粒具有分布良好的酸堿含量(0.39 vs. 0.28 mmol/g),適度的表面積(181 m2/g),孔徑(9.8 nm)和較強(qiáng)的磁性(35.4 Am2 kg?1)。ZrFeOx納米顆粒在乙醇中,進(jìn)一步用來催化乙酰丙酸乙酯轉(zhuǎn)換為γ戊內(nèi)酯(GVL): 在230 oC,反應(yīng)3小時(shí),GVL產(chǎn)率可高達(dá)87.2%。該納米催化劑與固體酸HY2.6組合,可將糖直接轉(zhuǎn)化為GVL,得到適中產(chǎn)率(約45%)。此外,磁性ZrFeOx納米顆粒可很方便地由磁鐵回收,可進(jìn)行至少六次的重復(fù)利用。
詳情可見:
H Li, Zhen Fang*, S Yang, Direct Conversion of Sugars and Ethyl Levulinate into γ-Valerolactone with Superparamagnetic Acid-Base Bifunctional ZrFeOx Nanocatalysts, ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 4(1), 236-246 (2016).