中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的科學(xué)家在《Joule》雜志上報告了一種新開發(fā)的植物基生物燃料,可幫助航空業(yè)“走向綠色”。
這種源自纖維素的生物燃料,既可以作為高密度的生物噴氣燃料單獨(dú)使用,也可以添加到石油基噴氣燃料中,提高單位體積熱值。把農(nóng)業(yè)和木材廢棄物轉(zhuǎn)化為高密度航空燃料有助于減少飛機(jī)和火箭的二氧化碳排放。
該方法是采用氫解反應(yīng)高選擇性地將纖維素轉(zhuǎn)化為2,5-己二酮,碳收率達(dá)71.4%。2,5-己二酮經(jīng)雙床層催化系統(tǒng)進(jìn)行羥醛縮合-加氫-加氫脫氧反應(yīng),轉(zhuǎn)化為C12和C18的帶支鏈的多環(huán)烷烴,碳收率達(dá)74.6%。這種多環(huán)烷烴燃料的密度高(0.88 g/mL),且冰點(diǎn)低(225 K)。
纖維素早已可轉(zhuǎn)化為由支鏈辛烷、十二烷和十六烷等組成的噴氣燃料。但這種可用作高密度航空燃料的多環(huán)烷烴化合物的配方更復(fù)雜。
用來分解纖維素的二氯甲烷被認(rèn)為對環(huán)境和健康有害,這是目前推進(jìn)這項工作的主要障礙。
作者李寧研究員說:未來要繼續(xù)探索環(huán)保和可再生的有機(jī)溶劑,代替纖維素氫解制2,5-己二酮過程用的二氯甲烷,并用2,5-己二酮合成更多類型的燃料和高附加值化學(xué)品。