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我所木質纖維素高密度航空生物燃料研究取得新進展

  近日,我所航天催化与新材料研究室李宁研究員、张涛院士团队,我所生物能源研究部路芳研究員团队,天津大学化工学院邹吉军教授團隊合作,在長期從事生物質轉化研究基礎上,首次報道了將纖維素兩步法轉化爲高密度液體燃料。相關工作發表在《焦耳》(Joule)上。

  木質纖維素作爲一種可再生碳資源,將其轉化爲運輸用液體燃料對保證我國能源安全和我國的二氧化碳減排均非常重要。在本工作中,科研人員首次報道了一種將不可食用的纖維素轉化爲高密度航空煤油的方法:首先,采用氫解反應高選擇性地將纖維素轉化爲2,5-己二酮,並通過反應分離的方法,最終獲得71.4%的2,5-己二酮分離碳收率;隨後,采用一個雙床層催化系統通過羟醛縮合-加氫-加氫脫氧反應,將2,5-己二酮轉化爲具有支鏈結構的C12和C18的多環烷烴燃料,碳收率爲74.6%。該過程獲得的多環烷烴具有高密度(0.88g/mL)和低冰點(225K)的特性。在實際應用中,該産物可作爲高密度先進航空燃料單獨使用;亦可以作爲燃料添加劑,提高航空煤油的體積熱值。

  上述研究工作得到国家自然科学基金委、中科院洁净能源创新研究院合作基金、中科院战略性先导科技专项、国家重大研发计划和教育部能源材料化学协同创新中心的资助。这也是献礼我所七十周年所庆文章之一。(文/图 刘艳廷、李广亿)

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