近日，湖南師范大學石化新材料與資源精細利用國家地方聯合工程實驗室劉賢響教授課題組，與中國石油大學（華東）閆昊教授課題組合作，在生物質高端多元醇合成領域取得重要進展——他們成功研發出一種高效、環保的催化方法，可將生物質“糖類廢料”衍生物5-羥甲基糠醛一步轉化為一種極具應用潛力的高端多元醇——四氫呋喃二醇。相關成果發表于美國化學會旗下可持續化工領域頂級期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》。
四氫呋喃二醇是可降解聚酯、可生物降解彈性體等高性能材料的重要單體，未來有望替代部分石油化工產品，應用于環保包裝、醫用植入物、可降解纖維和高端涂料等領域。隨著綠色化工和可持續發展理念的推進，這種源自可再生生物質資源的原料正受到全球科研與產業界的高度關注。
劉賢響教授團隊采用簡便的共沉淀法及界面調控策略制備了二氧化鈰負載鎳催化劑，僅需在溫和條件下反應，就能讓四氫呋喃二醇的產率達到90%以上。研究發現，這種高效轉化得益于催化劑上的一個“黃金搭檔”——鎳原子與氧空位，兩者協同作用，就像主唱與伴奏的默契配合，讓反應既快又精準。理論計算進一步揭示了這種協同效應的機理。
這項成果不僅為生物質轉化中非貴金屬高性能催化劑的理性設計提供了新思路，也驗證了利用綠色工藝將植物廢料“升級”為高附加值多元醇的可行性。這一成果為生物質多元醇的大規模綠色生產鋪平了道路，未來，人們或許會在更多日用品中看到來自農作物秸稈、果殼等可再生資源的身影。
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