通过生物质基多元醇选择氢解制备高附加值的乙二醇和丙二醇是生物质高值化利用中的一条重要途径。本申请以同时具有较高醇-OH基脱氢活性和C=O键加氢活性而自身C-C键裂解活性较低的金属铜为主活性组分,采用优化的合成方法,制备尺寸和结构可控的Cu基纳米催化剂,在碱助剂的促进作用和/或碱性载体的协同作用下,将生物质基木糖醇和山梨醇高活性和高选择性地氢解为目标二元醇。研究催化剂的组成、微观结构、表面性质等对催化剂活性和选择性的影响规律,揭示铜基催化剂在生物质基多元醇选择氢解反应中的构效关系。借助对非稳态物种、表面吸附态物种的鉴别和对催化剂活性位的表征,认识多元醇选择氢解反应的路径和机理,初步建立调控催化反应路径的有效方法。结合密度泛函理论计算,构筑有利于多元醇活化和转化的微观结构,从分子/原子水平上设计合成新的更有效的催化剂体系,同时也为针对特定多元醇加氢活化和转化的新型催化剂的创制提供理论基础。
英文主题词Biomass-derived polyols;Selective hydrogenolysis;Nano-copper catalysts;Glycols;Reaction pathway and mechanism