为了保护环境,并且由于可获得的化石燃料有限,可再生资源,例如特别栽培的植物,木屑和其他植物废物,正成为相当受关注的焦点。
诸如热解或液化的过程允许将生物质转化为生物油,这是一种非常有前途的可再生能源。由慕尼黑技术大学的Johannes A. Lercher领导的德国和科学家团队现在开发了一种新的催化工艺,将生物油组分直接转化为烷烃和甲醇。据Angewandte Chemie杂志报道,该工艺基于碳载体上的贵金属与无机酸结合催化的“一锅”反应。
生物油是一种水性,酸性,高度氧化的混合物。然而,其高氧含量和不稳定性产生了负面影响:生物油不能直接用作液体燃料。然而,如果可以将其转化为烷烃,则作为基本原料的来源将是非常有趣的。烷烃,通常也称为链烷烃,是饱和烃; 它们是化学工业最重要的原料之一,特别是作为塑料生产的原料。此外,它们是世界经济的主要燃料之一。
生物油含有由化合物组成的酚类部分,主要骨架是由六个碳原子和一些羟基(-OH)连接的芳环。通过这种新工艺,生物油的酚类成分可以高选择性地转化为环烷烃(环状烷烃)和甲醇。研究人员能够用各种模型物质证明这一点。作为催化剂,他们在碳载体上使用钯金属,磷酸作为反应的质子源。
该反应是“一锅法”反应,意指一步反应,其部分反应(氢化,水解和脱水)发生在同一反应器中,没有中间后处理。秘诀在于催化剂,它适用于所有这些不同的反应。最终结果是各种烷烃的混合物分离成第二相,使其易于与含水生物油相分离。新工艺是直接使用生物油生产烷烃的实用方法。