光催化重整生物质衍生多元醇制备附加值化学品的研究

基本信息
批准号:21473190
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:李军
学科分类:
依托单位:中国科学院大连化学物理研究所
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:卢胜梅,吴永宽,韩晶峰,种瑞峰,张宝
关键词:
光催化水氧化重整多元醇
结项摘要

Ployols derived from cellulose are sustainable feedstock to produce valuable chemicals and fuels. Traditionally, conversion of polyols by hydrogenolysis technology is one of the most important methods, in which polyols undergo the deoxygenation and sequent scissor of C-C bonds. However, the hydrogenolysis process of polyols on heterogeneous catalysts usually requires critical operating conditions and high energy consumption. Particularly, the consumed huge hydrogen derived from fossil fuels, impairs greatly the sustainability for the economical and environmental implementation of biomass conversion. Thereby, we propose to innovative strategy to perform the utilization of polyols, which can be converted to valuable chemicals by photocatalytic reforming based on semiconductors in water. The critical step in photocatalytic reforming of polyols is to couples the activation of water with the dehydrogenation of polyols. Polyols undergo the fracture of C-C bonds and are converted to unsaturated aldehydes and carboxylic acids under mild conditions, using photoexcited hole or indirectly activated oxygen species from water. Hydrogen is produced by photoexcited electron, which can be further used to hydrogenated of the above the products from polyols. The system only involves polyols and water.Light is the only driving force. Thereby, photocatalytic reforming of polyols is inherently green process and can prompt the sustainable utilization of biomass resource.

纤维素转化为多元醇平台分子,进一步通过这类平台分子制备化学品和燃料是生物质利用和转化的重要途径之一。传统上利用氢解技术进行 "加氢/脱氧"和C-C的断裂实现多元醇分子的衍生转化。但氢解方法需要苛刻的反应条件、高的能耗,尤其是耗费大量来自化石能源的氢气,严重阻碍了生物质资源的可持续开发和利用。本项目拟通过利用半导体光催化剂,耦合水的活化氧化过程,实现多元醇平台分子到高附加值化学品和燃料的重整过程。利用用光激发的空穴以及空穴活化的水氧化物种,温和条件下实现多元醇分子中C-C选择性断裂,制备不饱和醛和酸等化合物;利用光激发电子产生氢气,产生的氢气进一步可以还原氧化产物。整个反应过程只有多元醇和水参与反应,光作为反应的唯一驱动力,实现真正意义上的生物质的可持续利用。

项目摘要

纤维素转化为多元醇平台分子,进一步通过这类平台分子制备化学品和燃料是生物质利用和转化的重要途径之一。传统上利用氢解技术进行 “加氢/脱氧”和C-C的断裂.实现多元醇分子的衍生转化。但氢解方法需要苛刻的反应条件、高的能耗,尤其是耗费大量来自化石能源的氢气,严重阻碍了生物质资源的可持续开发和利用。本项目通过利用半导体光催化剂,耦合水的活化氧化过程,实现纤维素到高附加值化学品的重整过程。主要研究成果有以下几方面:1)利用水作为氧源,发现在光催化剂TiO2的金红石相以及BiVO4表面,水可以氧化成过氧物种,进而实现甘油,葡萄糖的选择性氧化;2)利用金属吸光的热效用和固体酸相耦合,利用光热效应实现了纤维素低温条件下的水解过程,高选择性得到葡萄糖和HMF;3)通过构建超薄的二维纳米片光催化剂Bi2MoO6,大幅度提高了光生电荷的分离效率,在芳香醇的氧化中表现出超高的活性和优异的选择性。总之,我们实现了纤维素大分子到多元醇平台分子,以及平台分子到高附件化学品的全过程绿色光催化转化过程。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

肥胖型少弱精子症的发病机制及中医调体防治

DOI:10.16368/j.issn.1674-8999.2018.12.569
发表时间:2018
2

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

中温固体氧化物燃料电池复合阴极材料LaBiMn_2O_6-Sm_(0.2)Ce_(0.8)O_(1.9)的制备与电化学性质

DOI:10.11862/CJIC.2019.081
发表时间:2019
3

神经退行性疾病发病机制的研究进展

神经退行性疾病发病机制的研究进展

DOI:
发表时间:2018
4

施用生物刺激剂对空心菜种植增效减排效应研究

施用生物刺激剂对空心菜种植增效减排效应研究

DOI:10.11654/jaes.2022-0087
发表时间:2022
5

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

2009 -2017年太湖湖泛发生特征及其影响因素

DOI:10.18307/2018.0503
发表时间:2018

李军的其他基金

批准号:70271022
批准年份:2002
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:30000034
批准年份:2000
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30571427
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:41076100
批准年份:2010
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:91334108
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:重大研究计划
批准号:61271292
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:71671146
批准年份:2016
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81672172
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31071374
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:70471039
批准年份:2004
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:81000088
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40371077
批准年份:2003
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:40672014
批准年份:2006
资助金额:39.00
项目类别:面上项目
批准号:40976036
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:31472264
批准年份:2014
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:81860667
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81201624
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71373021
批准年份:2013
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31571620
批准年份:2015
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:81771876
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:41172315
批准年份:2011
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:51776151
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30471024
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:31502193
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51108277
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50878195
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:51404152
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41476052
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:61771496
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81460308
批准年份:2014
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61562025
批准年份:2015
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61872212
批准年份:2018
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:51402246
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51471105
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:11871059
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81360411
批准年份:2013
资助金额:56.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20305006
批准年份:2003
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11871030
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:30771280
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81470018
批准年份:2014
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:U1462128
批准年份:2014
资助金额:60.00
项目类别:联合基金项目
批准号:51674272
批准年份:2016
资助金额:72.00
项目类别:面上项目
批准号:41273117
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81370321
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:50506023
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11261016
批准年份:2012
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:40701148
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41502132
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21573027
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81160407
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41773120
批准年份:2017
资助金额:69.00
项目类别:面上项目
批准号:39370542
批准年份:1993
资助金额:5.50
项目类别:面上项目
批准号:81573572
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:51078008
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81301890
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81871242
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11001122
批准年份:2010
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20376048
批准年份:2003
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:20643006
批准年份:2006
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:70941025
批准年份:2009
资助金额:9.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81202335
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708392
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51178475
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61174159
批准年份:2011
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81500194
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702068
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1762211
批准年份:2017
资助金额:249.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61070188
批准年份:2010
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:41473101
批准年份:2014
资助金额:100.00
项目类别:面上项目
批准号:81760574
批准年份:2017
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21006056
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50602019
批准年份:2006
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60804065
批准年份:2008
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21276212
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:39500022
批准年份:1995
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11371189
批准年份:2013
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:60604035
批准年份:2006
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71571031
批准年份:2015
资助金额:46.00
项目类别:面上项目
批准号:81150005
批准年份:2011
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:70841013
批准年份:2008
资助金额:7.00
项目类别:专项基金项目
批准号:71240013
批准年份:2012
资助金额:15.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51478433
批准年份:2014
资助金额:84.00
项目类别:面上项目
批准号:51467008
批准年份:2014
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21476186
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:29506046
批准年份:1995
资助金额:8.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60272087
批准年份:2002
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:41471379
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:41472007
批准年份:2014
资助金额:110.00
项目类别:面上项目
批准号:41601485
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81402512
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30860133
批准年份:2008
资助金额:23.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81271204
批准年份:2012
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21003120
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20406015
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21073078
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:40372009
批准年份:2003
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:41073080
批准年份:2010
资助金额:51.00
项目类别:面上项目
批准号:11371015
批准年份:2013
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31570374
批准年份:2015
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:49972007
批准年份:1999
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:29976027
批准年份:1999
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:49701011
批准年份:1997
资助金额:14.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41305011
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71271178
批准年份:2012
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:41774068
批准年份:2017
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:61501220
批准年份:2015
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20876127
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81871923
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61473052
批准年份:2014
资助金额:81.00
项目类别:面上项目
批准号:81000640
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81672916
批准年份:2016
资助金额:54.00
项目类别:面上项目
批准号:40506013
批准年份:2005
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31560261
批准年份:2015
资助金额:38.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81070229
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:41906172
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81001615
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11371332
批准年份:2013
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:50976083
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:50678008
批准年份:2006
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:51376144
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:61075096
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:81670407
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:U1936111
批准年份:2019
资助金额:69.00
项目类别:联合基金项目
批准号:29771032
批准年份:1997
资助金额:14.00
项目类别:面上项目
批准号:51276197
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:40603022
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50801049
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972618
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:71804174
批准年份:2018
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50905086
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41901066
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41072001
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51734010
批准年份:2017
资助金额:305.00
项目类别:重点项目
批准号:61201280
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771234
批准年份:2017
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:79700019
批准年份:1997
资助金额:8.70
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81874135
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:70801009
批准年份:2008
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51002093
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701164
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

典型生物质分级选择性溶剂解制备高附加值化学品研究

批准号:21536007
批准年份:2015
负责人:胡常伟
学科分类:B0816
资助金额:298.00
项目类别:重点项目
2

疏水/酸性双功能化离子液体合成及其催化生物质转化制备高附加值化学品研究

批准号:21203150
批准年份:2012
负责人:周瀚成
学科分类:B0202
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
3

铂基双金属催化木质生物质热解气重整制备呋喃类化学品的基础研究

批准号:31670599
批准年份:2016
负责人:郑志锋
学科分类:C1604
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
4

氢碘酸参与的多元醇转化为高价值化学品的研究

批准号:21808100
批准年份:2018
负责人:杨维冉
学科分类:B0811
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目