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光催化-化学催化协同转化技术:基于TiO2/Pt/WO3的木质纤维素生物乙醇高效制备新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月24日 来源:Biofuels, Bioproducts and Biorefining 3.2
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为解决木质纤维素生物质转化中脱木质素效率低、流程复杂的问题,研究人员开发了TiO2光催化预处理结合Pt/WO3级联催化新技术。采用象草为原料,2 wt% TiO2紫外处理2小时即获88.96 wt%纤维素得率,3 wt% Pt/WO3在230°C下10小时实现47.7%乙醇产率。该技术将预处理时间从24小时缩短至2小时,并整合水解-逆羟醛降解-脱水-氢化等多步反应,为农业废弃物资源化提供了绿色新途径。
木质纤维素生物质转化生物乙醇的难题在于如何高效破解其顽固结构。这项实验室规模的研究带来了突破性方案:首先让二氧化钛(TiO2)在紫外线下大显身手,2%添加量光照2小时就能把象草中的纤维素"解放"出来,88.96%的得率堪比传统碱处理24小时的效果。紧接着,铂-氧化钨(Pt/WO3)催化剂闪亮登场,在230°C的反应舞台上,10小时内就将这些纤维素分子通过水解、逆羟醛裂解、脱水、加氢四部曲,华丽转变为生物乙醇,收获47.7%的高产率。整个过程就像一场精心编排的分子芭蕾,不仅省去了传统方法中繁琐的酶解发酵步骤,更避免了强碱等危险化学品的使用,为农业废弃物的变废为宝开辟了绿色新赛道。
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