Nature子刊：生物柴油副产物制甲醇！
Jeff
2018-05-30
在制备商业化的生物柴油时，一般采用植物衍生物中的甘油三酸酯的酯基转移反应，此时将产生大量不纯净的甘油作为副产物。因此，提高甘油的利用率对于整体工艺可行性具有重要意义！一种可行的方案就是将甘油通过加氢反应变成甲醇，其难点在于选择合适的氢源以及如何将氢引入到甘油分子上。
有鉴于此，Graham课题组以水，而不是大家通过会想到的H2作为氢源，通过一步低压的生产方法，在碱性氧化物催化剂（如MgO、CaO等）存在条件下，让甘油与水发生反应，通过甘油制备得到了高产率的甲醇和其他化工产物。
研究表明，单纯使用MgO作为催化剂时，转化率较高，但是甲醇选择性较低；单纯使用碱性更强的CaO作为催化剂时，转化率相对降低，但是甲醇选择性升高。于是，研究人员制备了一系列MgO/CaO复合催化剂，既具有较高转化率，又具有较高甲醇选择性。
这一发现解决了生物柴油制备过程中乙二醇副产物的浪费问题，为生物柴油整体解决方案和商业路线的实现提供了新的思路。同时，这一发现也表明，含有至少2个以上羟基的分子才可以转化为甲醇，为化学科学提供了新的借鉴！
图1. 原始甘油副产物，经过静置倾析，活性炭处理三种状态的图片
图2. MgO作为催化剂时，在不同初始1,3-丙二醇浓度下，反应温度对转化率和产品选择性的影响
图3. 甘油和水反应生产甲醇的可能机理
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