氧化铝空心纤维负载钴催化剂实现木质素衍生物愈创木酚高效连续加氢脱氧制备环己醇

为解决生物基化学品生产中木质素衍生物高效转化难题，研究人员开发了氧化铝空心纤维负载钴催化剂(5Co/AHF@capillary)，通过毛细法制备的催化剂在间歇反应中实现86%环己醇收率，连续流动反应器中更在温和条件(300°C, 2.5 MPa H2)下保持83%转化率和74%收率，稳定性>80小时，为生物基己二酸关键中间体生产提供了新方案。

　　

这项突破性研究揭示了氧化铝空心纤维支撑的钴催化剂(Co/Al₂O₃)在木质素升级中的卓越性能。科研团队巧妙设计的气相连续流动系统，将植物源愈创木酚(guaiacol)通过加氢脱氧(HDO)反应高效转化为环己醇(cyclohexanol)——这是生物基尼龙关键前体己二酸(adipic acid)的黄金中间体。

催化剂制备采用创新的毛细作用法，X射线表征显示钴元素同时存在金属态和+δ氧化态。在225°C、1兆帕氢气压力的间歇反应中，其性能媲美昂贵的钌基催化剂(Ru/Al₂O₃)。更令人振奋的是，在连续流动反应器中，300°C和2.5兆帕的温和条件下，空速(WHSV)18毫升/分钟时仍保持83%转化率和74%目标产物收率，且稳定性突破80小时大关。

研究团队系统考察了氧化铝载体晶型、氢压、溶剂效应等参数，发现催化剂制备方法对金属-载体强相互作用(SMSI)具有决定性影响。这项工作不仅为生物质精炼提供了新思路，其开发的空心纤维反应器设计更展现出工业化应用的巨大潜力。