金鑫：非臨氫生物質(zhì)脫氫與加氫工藝研究-從催化劑設計到流程開發(fā)
【化工儀器網(wǎng) 會議新聞】2021年3月21日，由江蘇省化學化工學會、北京中科安化工業(yè)技術中心和南京師范大學化學與材料科學學院共同舉辦的第二屆全國催化加氫工藝及催化劑技術開發(fā)與工業(yè)應用交流研討會在南京圓滿落幕。
回顧本次會議，22位業(yè)內(nèi)專家?guī)砹藢I(yè)、深入的主題報告，大會氣氛活躍，反響熱烈。其中，中國石油大學金鑫教授帶來的報告《非臨氫生物質(zhì)脫氫與加氫工藝研究：從催化劑設計到流程開發(fā)》受到了觀眾的高度認可。
金鑫教授正在做報告
報告主要從催化劑設計開發(fā)和工藝流程開發(fā)兩方面展開，主要集中在綠色催化和全生命周期分析兩塊內(nèi)容上。
金鑫教授首先介紹了我國乳酸的市場情況以及技術壁壘。金鑫教授指出，隨著禁塑令的頒布和施行，我國對乳酸的需求不斷提升。受技術壁壘的影響，雖然近些年我國乳酸產(chǎn)能增長很快，但產(chǎn)量卻不大。如今，我國乳酸的生產(chǎn)在技術存在痛點：主要使用的是發(fā)酵法和硝酸氧化法，其中硝酸氧化法的污染較為嚴重；原料的合成困難。這也就造成了過去一年里，我國生物基單體原料價格猛增。此外，當前我國可降解塑料行業(yè)的發(fā)展使得糧食資源消耗量增大，急需非糧基塑料單體來緩解糧食問題。
受我國乳酸市場的需求牽引，金鑫教授課題組試圖利用低溫綠色催化法，將非糧生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為醇酸。金鑫教授介紹，課題組在做超快速脫氫催化劑設計過程中，開發(fā)的第一個技術是生物基多元醇脫氫技術，該技術有效解決了傳統(tǒng)多元醇脫氫技術造成的嚴重副反應問題，可高選擇性地只斷碳氫鍵或高選擇性地脫氫，穩(wěn)定性高。研究中，金鑫教授課題組還發(fā)現(xiàn)雙金屬電子耦合效應能顯著提高脫氫速率。金鑫教授課題組開發(fā)的第二種催化劑是立方形的二氧化鈰，實驗表明Pt-CeO2結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了甘油超快速&穩(wěn)定脫氫。
隨后，金鑫教授介紹了自產(chǎn)氫-自加氫基礎研究。金鑫教授指出，從全生物周期來看，雖然當前的產(chǎn)氫技術比較低碳，但運輸、儲存和使用都是高碳過程，而自產(chǎn)氫-自加氫科研在納米尺度或一種催化劑表面，實現(xiàn)產(chǎn)氫和加氫的吻合。隨后，金鑫教授以生物基丙二醇為例分析了我國市場情況，講解了多元醇自加氫-自加氫傳化、甘油自加氫-自加氫以及甘油自產(chǎn)氫-自加氫流程設計。
最后，金鑫教授簡要介紹了對其他高附加值化學品催化合成的研究，如二酸、PGA單體乙醇酸、1,3-丙二醇等。
金鑫教授指出，當前酒石酸主要是以高錳酸鉀或濃度為70%的過氧化氫為氧化劑，以馬來酸為原料制作而成，此外以葡萄糖為原料，用硝酸進行氧化也可以得到酒石酸，但是出率比較低。金鑫教授課題組為解決產(chǎn)品選擇性低的問題，提出需要研制一種活性與選擇性兼具的催化劑和低溫高效的技術，為此他們以氧氣為氧化劑開發(fā)了一種新的催化合成技術。但金鑫教授表示，該技術還存在一些不足，未來課題組還會繼續(xù)研究，力求將產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他高附加值產(chǎn)品。
報告最后，金鑫教授對團隊負責人、國內(nèi)外合作伙伴及大會組委會表示了真摯的感謝。
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