综述：将印度农业废弃物转化为高性能绿色催化剂：基于人工智能的循环化学技术路线图

《The Chemical Record》：Transforming Indian Agro-Waste into High-Performance Green Catalysts: An AI-Driven Techno-Environmental Roadmap for Circular Chemistry

印度每年产生超5亿吨农业废弃物，本研究利用稻壳（20%硅）、椰子壳（74%-78%固定碳）等制备高效催化剂，通过煅烧、酸碱活化等工艺提升比表面积至250 m2/g，在酯交换（>90%转化率）、染料降解（98% within 60-90 min）中表现优异，成本$30-50/吨，AI辅助设计使碳排放减少40%，并探索其在循环经济中的应用。

　　

摘要

印度每年产生超过5亿吨农业废弃物，其中大部分是富含二氧化硅、钙、钾和碳元素的木质纤维素生物质，这些元素非常适合用于催化应用。本研究重点探讨了如何将丰富的农业废弃物（如稻壳（含二氧化硅高达20%）、椰壳（含固定碳74%-78%）、甘蔗渣（含纤维素45%-55%）和罗望子籽（富含多糖和碳）转化为具有成本效益且可持续使用的催化剂。研究人员采用了多种制备技术，如煅烧（450°C–700°C）、酸碱活化（例如H₂SO₄、KOH）和纳米粒子浸渍（例如CaO、ZnO、Fe₃O₄），以增加催化剂表面积（最高可达250平方米/克）并激活其官能团。这些由农业废弃物制成的催化剂表现出优异的性能：在酯交换反应中的转化率超过90%，在温和条件下能高效氧化醇类物质，并能在60–90分钟内降解高达98%的染料（例如亚甲蓝）。经济评估显示，其生产成本约为每吨30–50美元，使其成为传统催化剂的具有竞争力的替代品。来自非洲的创新案例表明了这些催化剂在区域应用中的潜力。此外，研究还探讨了人工智能（AI）辅助的催化剂设计方法，生命周期评估显示该技术有望将温室气体排放量减少多达40%，并支持其在分布式生物精炼厂中的集成应用，从而推动向循环、低碳化学经济的转型。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。