生物质衍生环戊酮与苯甲醛制备高密度低凝点航空煤油的技术突破

《Biomass and Bioenergy》：Production of high-density and low freezing point jet fuel from biomass-derived cyclopentanone and benzaldehyde

本文报道了一种通过醛醇缩合（aldol condensation）和加氢脱氧（hydrodeoxygenation, HDO）两步法，将生物质平台化合物（环戊酮和苯甲醛）高效转化为高密度（0.87 g/ml）、低凝点（-56 °C）生物航空煤油的新策略。研究采用磁性脯氨酸负载水滑石（Mg/Al=4:1）和Pd/C与HZSM-5组合催化剂，在温和条件下实现了47.8%的前驱体收率，其产品能量密度（42.4 MJ/kg）和低温性能显著优于传统Jet-A燃料，为可持续航空燃料（SAF）开发提供了新路径。

　　

亮点

催化剂表征用于醛醇缩合

如图1(A–F)所示，经过高温煅烧的层状双金属氧化物（LDO）由堆叠的薄片组成，呈现出相对致密的片状结构。LDO粗糙且不规则的表面形貌主要归因于氢氧化物在高温条件下向氧化物的转变，同时伴随着层间阴离子的脱除。在负载脯氨酸后，催化剂表面呈现出更规则的形貌。这种规则性主要是由于...

结论

本研究介绍了一种利用生物质衍生的环戊酮和苯甲醛进行缩合反应，随后进行加氢脱氧（HDO）反应来生产具有高密度和低凝点特性的可再生航空煤油的新方法。通过煅烧合成了一系列催化剂，旨在促进醛醇缩合反应，从而生产航空煤油前驱体。值得注意的是，Fe-Mg₄-Al-p催化剂表现出优异的催化性能。这可以归因于...

CRediT作者贡献声明

Wuyu Wang:撰写 – 初稿。

Xuelai Zhao:数据整理。

Qixiang Kang:撰写 – 审阅和编辑。

Lungang Chen:调查研究。

Qi Zhang:项目管理。

Xinghua Zhang:监督指导。

Longlong Ma:项目管理。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的可能影响本工作报告的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本工作获得了国家自然科学基金（项目号：52376173）、江苏省双创博士计划（项目号：JSSCBS20220178）以及中央高校基本科研业务费（项目号：2242022R10058）的资助。