（圖片來源：nrel官網(wǎng)）

據(jù)外媒報道，美國國家可再生能源實驗室（NREL）和美國能源部的生物能源化學(xué)催化聯(lián)盟（ChemCatBio）和聯(lián)合優(yōu)化燃料與發(fā)動機計劃（Co-Optima）的研究人員，聯(lián)手開發(fā)新型單相催化劑，將可再生的碳廢棄物轉(zhuǎn)化為可持續(xù)性柴油燃料。

研究人員通過還原醚化化學(xué)方法，將從微生物羧酸中提取的乙醇和酮基底物轉(zhuǎn)化為醚生物燃料，以便與傳統(tǒng)柴油混合使用。這種連續(xù)性催化工藝的設(shè)計，旨在降低間歇式化學(xué)帶來的生產(chǎn)成本。另外，這種新燃料與基礎(chǔ)設(shè)施具有潛在兼容性，而且與柴油燃料相比，可以減少溫室氣體排放，大大降低了采用新技術(shù)的潛在風(fēng)險。更重要的是，隨著對柴油的需求上升，采用這種燃料，有助于以可持續(xù)的方式滿足這一需求。

去年秋天，NREL和Co-Optima團隊，發(fā)現(xiàn)一種很有發(fā)展?jié)摿Φ男滦蜕锘旌先剂稀?-丁氧庚烷，利用生物質(zhì)中的氧氣，制造性能更高的柴油燃料。還原醚化工藝使用單相催化劑，更有效地生產(chǎn)4-丁氧庚烷。研究人員Derek Vardon表示：“通過這項研究，我們希望開發(fā)新的生物燃料轉(zhuǎn)化工藝，這一過程適用于可再生能源和廢物轉(zhuǎn)化能源技術(shù)?！?/span>

在該項目中，研究人員首次通過還原醚化技術(shù)，優(yōu)化單相催化劑，用于開發(fā)可再生燃料。研究人員在研發(fā)過程中面臨挑戰(zhàn)，因為催化劑必須同時執(zhí)行兩種功能，在一個過程中混合金屬位點和酸位點。在一個商業(yè)合作伙伴的幫助下，研究團隊在催化劑載體內(nèi)找到了合適的酸度。同時，研究團隊使用鈀金屬納米顆粒，通過化學(xué)方法將分子連接在一起。

單相催化劑具有再生性能，這是極具前景的一個特點。此類化學(xué)工藝能夠生成一種生物燃料，不僅可以清潔燃燒，而且煙灰指數(shù)較低。同時，值得一提的是，這種催化劑可以保持長期穩(wěn)定性，甚至在再生時變得更加活躍。對于工業(yè)催化劑來說，高穩(wěn)定性至關(guān)重要，因為這些催化劑必須使用數(shù)年，才能實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

研究人員將繼續(xù)研究和改進這一工藝。因為鈀雖然很有效，但也很昂貴。該團隊正在探索鈀的功能，以確定具體使用量。此外，研究人員正在進行測試，以發(fā)現(xiàn)該類催化劑在處理更復(fù)雜廢料時的性能。除了4-丁氧庚烷，這些廢料還能產(chǎn)生醚混合物。

Vardon說：“我們未來將與阿貢國家實驗室合作，從原子的角度觀察表面發(fā)生的事情，以幫助我們設(shè)計下一個高性能、低成本的催化劑材料。”（Elisha）