【催化】中国科学家制备出生物质超级燃料JP-10- 大数跨境

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2019-10-03

导读：中科院大连化物所催化与新材料研究中心李宁研究员、张涛院士研究团队经过多年的探索，成功地将不可食用的生物质制备的糠醇转化高价值的为“超级燃料”——JP-10燃料。

JP-10燃料（挂式四氢双环戊二烯）是一种经典单组份高密度航空燃料。与普通航空煤油相比，JP-10燃料在密度、冰点、热安定性等方面都具有明显的性能优势，因而也被称为“超级燃料”。JP-10燃料通常由来自化石资源的环戊二烯制备，由于原料资源有限，价格较高（约7091美元/吨），因而无法在民航中得以广泛应用。

我国是农业大国，拥有丰富的农林废弃物资源。那么如何将这些廉价易得的农林废弃物转化为高价值的超级燃料，实现变废为宝呢？

近日，中科院大连化物所催化与新材料研究中心李宁研究员、张涛院士研究团队经过多年的探索，成功地将不可食用的生物质制备的糠醇转化高价值的为“超级燃料”——JP-10燃料。本工作中，科研人员通过生物质获得糠醇制备JP-10燃料的收率可达到65%。

该路线需要经过水相重排、加氢、脱水、异构化等反应，将糠醇转化为JP-10。所有反应中均采用简单易得的多相催化剂，催化剂易于制备和回收再利用。经过计算，通过生物质路线，由糠醇获取JP-10燃料的成本可以降低到每吨5600美元，略低于目前由化石能源获得的JP-10燃料的价格（约7091美元/吨）。此外，根据文献报道，未来糠醇的价格有望从目前1500美元/吨降至400美元/吨，届时JP-10燃料的成本将可降低至每吨2900美元以下，进而有望实现生物质JP-10燃料在民航中的实际应用。

相关工作发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。文章的第一作者是中国科学院大连化学物理研究所的李广亿副研究员和侯宝林副研究员。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Making JP-10 Superfuel Affordable with a Lignocellulosic Platform Compound

Guangyi Li, Baolin Hou, Aiqin Wang, Xuliang Xin, Yu Cong, Xiaodong Wang, Ning Li, Tao Zhang

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 12154-12158, DOI: 10.1002/anie.201906744

张涛院士简介

张涛研究员2007年2月至2017年2月任中科院大连化学物理研究所所长，2013年当选中国科学院院士，2016年12月起任中国科学院副院长、党组成员。长期从事化学化工领域的研究，近期主要致力于无毒推进剂催化分解技术、生物质催化转化、单原子催化和纳米催化等方面的研究。在基础研究方面，张涛团队2008年在国际上首次发现纤维素一步法催化转化制乙二醇的新反应，开辟了生物质转化新路线；2011年提出了“单原子催化”新概念，现已成为学术界研究前沿。在应用研究方面，负责研制的新型催化剂广泛应用于我国石油化工等领域。

https://www.x-mol.com/university/faculty/22786

李宁博士简介

李宁，中科院大连化物所研究员。2004年于大连化物所取得博士学位，2005年至2008年在法国里昂催化与环境研究所做博士后，主要从事有机污染物的湿式催化氧化以及电化学促进VOC催化完全氧化。2008年-2010年于美国马萨诸塞大学化学工程系George W. Huber研究组做博士后，主要从事生物质加氢脱氧合成液体燃料（包括高辛烷值生物汽油和航空煤油）的研究工作。2010年9月作为“所百人计划”引进人才加入大连化学物理研究所，目前主要从事以木质纤维素及平台化合物合成航空生物燃料和能源化学品的研究。