生物质基含氧化合物在过渡金属碳化物上加氢脱氧研究进展

方辉煌，吴历洁，陈伟坤，袁友珠

（厦门大学化学化工学院，固体表面物理化学国家重点实验室，醇醚酯化工清洁生产国家工程实验室，能源材料化学协同创新中心，福建厦门361005）

引 言

生物质作为唯一可再生的碳资源，利用生物质制取高品质的液体燃料和化学品，对缓解资源短缺、减少环境污染具有重要意义，已成为一个重要发展方向[1-2]。例如，对于由木质素和纤维素以及半纤维素组成的木质纤维素，是生物质一大种类，人们已发展多种技术途径实现木质纤维素的资源化利用，包括水解、热解、液化和木质素优先转化等[3–6]。这其中，木质纤维素快速热解生产生物油是最经济有效的初步解聚途径[7-9]，其主要利用在少量或隔绝空气的情况下，经过超高加热速率（1000～10000℃/s），将木质纤维素经常压瞬间气化并快速凝结成液体，从而得到以含氧化合物为主的初级生物油（图1）。如图1所示，木质纤维素经过快速热解制得由众多含氧化合物组成的生物油；但生物油存在含氧基团多、热稳定性差、热值低、黏度大和腐蚀性强等问题，难以直接利用，需要进一步在催化剂的作用下，通过氢解、加氢、脱氧和HDO 等C—O 键活化和转化，从而制得高品质生物基燃料、化学品和延伸的生物基材料[10-11]。

涉及生物质基C—O 键活化和转化的催化剂有大量文献报道，主要有贵金属和非贵金属材料。常见的贵金属催化剂有Pt、Pd、Ru、Rh、Re 和Ir 等[12-16]。然而，贵金属价格昂贵，储量少，限制了贵金属催化剂的实际应用。非贵金属催化剂主要是Ni基、Co基和Cu 基催化剂[17-23]。……