近期,国际知名期刊《Green Chemistry》在线发表了云南师范大学能源与环境科学学院生物质高效炼制与环境工程团队在生物航空煤油制备领域取得的最新研究成果:《Rational design of an efficient Pt3Cu/TiO2 icosahedral catalyst for bio-aviation fuel production under mild conditions》(中国科学院一区TOP,IF = 9.3)。论文链接: https://doi.org/10.1039/D5GC01235J,我院硕士研究生聂懿宸为论文的第一作者,青年教师李兴勇、院长陈玉保教授、清华大学化学工程系赵雪冰教授为论文的共同通讯作者。合作者为东南大学马隆龙研究员、厦门大学郑志锋教授、纽约州立大学Shijie Liu教授。
近年来,全球对化石燃料需求的激增加剧了能源危机与碳排放压力。生物航空燃料凭借可再生特性与低碳排放优势,被视为航空业绿色转型的关键突破口。然而,传统生产工艺依赖高温高压(300~500 °C,2~4 MPa H₂),导致能耗高、成本攀升,制约其规模化应用,因此选择一种条件温和的工艺是十分有必要的。论文通过光热耦合技术与创新催化剂设计,成功在120 °C、0.4 MPa H2的温和反应条件下实现了油脂高效转化生物航煤。

本研究通过一步水热法合成了Pt₃Cu/TiO₂二十面体催化剂,其独特的二十面体结构暴露出更多高活性晶面,TEM与XAS表征证实了PtCu合金的存在。实验结果表明,该催化剂在温和条件下对多种动植物油脂(如麻风树油、大豆油、棕榈油、蓖麻油等)均表现出优异催化活性,目标产物C₈~C₁₇烷烃选择性达91.8%。与传统工艺相比,显著节约能耗,同时,催化剂中贵金属用量减少,进一步降低了成本。

上述研究成果得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、云南省重点研发计划、云南省基础研究项目、云南省重点研究项目及云南省外国专家人才引进项目的支持。
(生物质高效炼制与环境工程团队 李兴勇 供稿)