本網(wǎng)訊 近期，林學(xué)與園林學(xué)院高慧教授團(tuán)隊(duì)在生物質(zhì)資源高值化利用領(lǐng)域取得進(jìn)展，相關(guān)研究發(fā)表了兩篇高水平研究論文，分別發(fā)表于《化學(xué)工程雜志》（《Chemical Engineering Journal》，中科院一區(qū)TOP，IF=15.1）、《國(guó)際生物大分子》（《International Journal of Biological Macromolecules》，中科院一區(qū)TOP，IF=8.2）。
人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題和能源危機(jī)，使得利用環(huán)境友好、可再生和豐富的生物質(zhì)資源制備燃料和化學(xué)品具有重大的現(xiàn)實(shí)意義?；谔釤捝镔|(zhì)資源的可行性和潛力，美國(guó)能源部（DOE）提出了一系列生物質(zhì)平臺(tái)化合物。其中，5-羥甲基糠醛（HMF）被認(rèn)為是連接生物質(zhì)資源和石油化工煉制的橋梁，可通過(guò)加氫和醚化反應(yīng)制備多種生物燃料。纖維素作為生物質(zhì)資源的主要成分，其高效轉(zhuǎn)化為HMF是生物質(zhì)資源高價(jià)值利用領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。然而，由于纖維素結(jié)構(gòu)堅(jiān)固以及HMF在劇烈反應(yīng)環(huán)境中的不穩(wěn)定性，因此從纖維素中生產(chǎn)HMF仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)?；诖?，團(tuán)隊(duì)制備多種高性能鉿基固體酸催化劑用于纖維素轉(zhuǎn)化為HMF。
論文1：《綠色單相體系中磺酸改性氧化鉿物種高效催化纖維素轉(zhuǎn)化制備5-羥甲基糠醛》（Efficient conversion of cellulose into 5-hydroxymethylfurfural by inexpensive SO42-/HfO2 catalyst in a green water-tetrahydrofuran monophasic system）。林學(xué)與園林學(xué)院碩士研究生施羨為論文的第一作者，高慧教授和青年教師徐思泉為論文的共同通訊作者。該研究以磺酸基團(tuán)嫁接改性的過(guò)渡金屬氧化物物種（HfO2）為催化劑，結(jié)合無(wú)催化助劑的水與四氫呋喃溶劑，成功以纖維素為原料獲得了高HMF產(chǎn)率。通過(guò)結(jié)構(gòu)與性能研究發(fā)現(xiàn)其化學(xué)組成和反應(yīng)條件顯著影響該催化劑的酸性性能與催化活性并提出了該催化劑參與轉(zhuǎn)化過(guò)程中的機(jī)理。另外該研究發(fā)現(xiàn)此催化劑在助劑與無(wú)助劑體系中均能獲得優(yōu)異的產(chǎn)率，符合當(dāng)今綠色環(huán)保的理念，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145001
論文2：《Hf-β分子篩作為雙相體系中纖維素生產(chǎn)5-羥甲基糠醛的高效催化劑》（Hf-β zeolites as highly efficient catalysts for the production of 5-hydroxymethylfurfural from cellulose in biphasic system）。林學(xué)與園林學(xué)院博士研究生邢馨憶為論文的第一作者，高慧教授和青年教師徐思泉為論文的共同通訊作者。該研究基于β分子篩成功地制備了一系列具有不同Hf元素含量的雙功能酸催化劑（Hf-β）。適宜Hf元素的存在使得該催化劑具有優(yōu)異的孔隙結(jié)構(gòu)與均衡的Bronsted&Lewis酸度，促進(jìn)了脫水和異構(gòu)化步驟的持續(xù)進(jìn)行。在以纖維素等不同碳水化合物作為底物轉(zhuǎn)化時(shí)，該催化劑均能展現(xiàn)出良好的催化活性。此項(xiàng)研究工作為更復(fù)雜的生物質(zhì)原料高值化利用提供了參考價(jià)值。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.076
以上研究成果我校皆為論文的第一完成單位與通訊作者單位?；谏镔|(zhì)資源綠色高效合成HMF困難的問(wèn)題，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)具有催化活性高、催化范圍廣的多相催化劑具有重大意義。有助于推動(dòng)農(nóng)林廢棄物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為化學(xué)品，為減少石化產(chǎn)品的依賴(lài)性提供新思路。（一審：胡先業(yè) 二審：夏利明 三審：姚莉）
