摘要：该文系统性地设计了"以稻壳为原料合成大介孔炭"的生物质转化利用综合实验。通过对稻壳进行炭化、碱活化及高温活化处理等步骤制备多孔稻壳炭,深入研究了时间、温度等因素对炭化及高温活化两个阶段的影响,并用物理吸附仪和扫描电子显微镜对材料的结构和形貌进行了表征。从实验设计、原料处理及材料制备的一体化实施,有利于培养学生的实践创新能力和解决实际问题的能力,有利于强化他们的环保意识。

摘要：南非尼尔森曼德拉城市大学（NMMU）化学技术研究所（InnoVenton）与开普敦大学化工系合作设计和生产的海藻生物质液化反应器近日面世，该反应器可以将海藻类生物质转化成生物油和其他产品。曼德拉大学希望在今年就能将这项绿色技术推广到工业应用领域。

摘要：美国加州贝克斯菲尔德附近的一个新的示范工厂将从木质生物质废物(例如果园树木和核桃壳的农业残留物)生产负碳排放的绿氢。该工厂由Mote公司与工程合作伙伴Fluor公司和SunGas可再生能源公司共同开发,设计为H_(2)产量7 kt/a,以及碳捕获和储存(CCS)能力为150 kt/a,预计将于2024年开工。

摘要：近日,南京工业大学研究团队通过设计不同功能互补的人工双菌共培养体系,将玉米芯、秸秆等生物质转化为燃料丁醇、琥珀酸等生物燃料和化学品。我国每年产生十几亿吨玉米芯、秸秆等农业废弃物,由于其结构复杂,难以实现有效降解和利用。目前国际上普遍是将木质纤维素进行预处理后再进行生物转化,成本较高;或者通过基因工程改造单个菌株实现木质纤维素降解和合成化学品,该工艺易导致菌株代谢负荷过重、木质纤维素降解转化效率低等问题。

摘要：比利时鲁汶大学与德国莱布尼兹固体和材料研究所的研究人员，设计了一种新的一步法两相催化体系，能够以高产率将纤维素直接转化成直链烷烃（主要是正己烷）。催化反应是在氢压下、在钨硅酸和改性 Ru？C 的存在下进行。钨硅酸溶解于水相中，主要作用是促进纤维素水解和脱水；改性 Ru？C 催化剂悬浮于有机相中，促进中间体的选择性加氢，最终产品是液体烷烃。该过程可在220℃、6 h内完成，按碳计算的产率高达82％。该催化体系适用于软木木屑（近40％正己烷收益率）。得到的生物轻石脑油馏分可作为现有炼油工艺的绿色原料生产芳烃、汽油或烯烃。由于纤维素在自然界大量存在，且 C6糖重复单元化学结构均匀对称，不需要形成新的 C—C 键，应该是选择性制备 C6烷烃的理想前体，主要的挑战是选择性地断裂 C—O而保留 C—C 键。

摘要：南京工业大学姜岷教授团队等通过设计不同功能互补的人工双菌共培养体系,可将玉米芯、秸秆等生物质转化为燃料丁醇、琥珀酸等生物燃料和化学品。我国每年产生十几亿吨的玉米芯、秸秆等农业废弃物,由于其结构复杂,难以实现有效降解和利用。“目前国际上多数研究是将木质纤维素进行预处理后再进行生物转化,成本较高;或者是通过基因工程改造单个菌株实现木质纤维素降解和有用化学品合成,这就导致出现了菌株的代谢负荷过重、木质纤维素降解转化效率低等问题。”

摘要：南非科学家宣称，他们设计生产出一种海藻生物质液化反应器．可以将海藻类生物质转化成生物油和其他产品。据介绍，该液化反应器可以将生物质和催化剂在理想的反应条件下混合在一起，

摘要：生物质作为自然界唯一可再生的有机碳资源,其利用受到了越来越多的关注.特别是随着能源和环境危机的日益加重,将生物质中非可食用部分催化转化为燃料及具有高附加值的化学品被认为是高效、环保、原子经济的绿色过程.同时,多孔炭材料具有丰富的孔道结构、优异的水热稳定性和大比表面积,是生物质催化转化反应中最常用的载体材料之一.兼之炭材料表面极性、亲疏水性的可调变性,及对酸碱溶剂的反应惰性,也使其无论在学术研究还是在工业应用中都具有特殊的优势.另外,随着纳米炭材料科学的飞速发展,合成孔径、形貌、及表面官能团可控的介孔炭和具有多级孔道结构的多孔炭材料成为可能,将其应用到纤维素催化转化过程中,对深入理解孔道结构、表面官能团对纤维素转化的作用,揭示催化反应作用机制,指导炭基催化剂的设计合成,均具有重要意义.在本综述中,我们首先对纤维素转化中多孔炭的孔道结构和表面官能团性质的独特作用进行了阐述.由于商业活性炭的孔径一般在微孔尺度,但纤维素及可溶低聚糖的分子体积较大,因而其在活性炭中的传质受到了极大的限制.通过模板法获得的介孔炭材料,可实现孔径在2–10 nm的可控合成,大大提高了反应物的扩散速率,使之能与催化活性位有效接触.但孔道过于狭长,在反应过程中堵塞的可能性增高,进而导致催化剂失活;因此,在介孔孔道的基础上,建立互通的多级孔道结构对反应物、中间物、和产物的扩散,及催化活性的保持更为有利.另一方面,炭材料表面的含氧官能团不仅具有加强1,4-糖苷键吸附的作用,还可以作为酸性活性中心催化水解反应的进行;尤其是在传统的水相纤维素催化转化过程中,亲水表面对多孔炭催化剂与反应物的接触非常有利.本文以纤维素水解及纤维素水解加氢反应为例,展开讨论了多孔炭作为固体酸及双功能催化剂载体的应用.在水解反应中,纤维素首先在热水中降解为可溶低聚糖,之后再与活性炭表面官能团反应;其中多孔炭的比表面积、酸量、及酸强度均是促进水解发生的正向因素.在水解加氢反应中,炭载贵金属催化剂作为最常用的加氢催化剂,可获得以六元醇为主的纤维素转化产物.除了加氢作用之外,贵金属小颗粒被证实可以通过氢溢流作用提供水解所需的H+,同时,正价的贵金属也可促进反应过程中的氢转移.另一方面,由于钨物种可催化逆羟醛缩合反应的发生,因此在反应体系中引入钨物种时,水解加氢的主要产物由六元醇变为乙二醇.需要特别指出的是,在纤维素催化水解加氢的过程中,多孔炭材料作为载体同样具有非常重要的作用:一方面,三维介孔的孔道结构不仅有利于反应物、产物的扩散,也有利于加氢金属催化剂的分散,进而提高金属的催化加氢能力;另一方面,当炭材料的表面化学性质改变时,也会影响产物的选择性分布,例如当炭表面显碱性时,由于异构化作用,丙二醇成为主要产物.本文最后,我们列举了一些新型多孔炭材料,包括杂原子改性的多孔炭材料和金属氧化物-炭复合多孔材料的合成方法及其在纤维素催化转化乃至生物质转化中的潜在应用.

摘要：以生物质源甘油为原料,通过甘油催化脱水制备丙烯醛是一个非常重要的生物质转化反应。综述了近年来有关甘油气相脱水制备丙烯醛催化剂的研究进展,将催化剂分为分子筛、金属氧化物和复合金属氧化物、杂多酸和磷酸盐3大类进行介绍,指出了在该反应催化剂设计方面面临的问题和挑战,展望了未来的发展趋势。

摘要：通过探究催化转移氢化(catalytic transfer hydrogenation,CTH)使高含氧量生物质加氢脱氧为高值平台分子的新策略,以实现生物质的资源化与利用和达成生产净零碳排放燃料的目标。文中以Zr/Hf金属氧化物非均相催化体系设计、构筑及性能调控为基本思路,以乙酰丙酸、糠醛、5-羟甲基糠醛及γ-戊内酯等重要生物质平台分子的可控定向转化为主线,重点评估了催化剂结构对应的酸碱活性位点在Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)反应中的关键作用,探讨并展望了Zr/Hf酸碱双功能催化剂在生物质平台分子转化为高值化学品领域的发展前景。本研究不仅对催化剂活性位点(Lewis/Br?nsted酸和碱)在相应生物质转化过程中的反应机理做出了归纳和总结,并且提出了兼顾经济效益和环境影响的新型固体酸催化剂的设计思路和策略。