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研究方向
1. 农林废弃物生物质转化的研究与产业化

(1)农林废弃物热裂解制生物油研究

秸秆等农林废弃物通过高温热裂解可制取生物油、生物炭和生物气,通过对生物油的进一步催化脱氧,可获取生物柴油汽油以及精细化学品

(2)秸秆和稻谷壳水解制糠醛和生物基板材及高品质SiO2研究

利用水解的方式对秸秆和稻谷壳进行处理,制取的糠醛可进一步制取高附加值化学品,糠醛渣可进一步制取生物基材料和热裂解原料

(3)农林废弃物流化床催化热裂解制高值化学品研究

通过改进的流化床催化热裂解工艺,有望实现一步法制备生物柴油和汽油,粘度高的组分可作为沥青的替代品

2. 生物质基平台化合物催化转化

(1)糖类化合物转化制呋喃类化合物研究
原生生物质中纤维素、半纤维素水解可直接得到木糖、葡萄糖等糖类化合物,糖类化合经异构、脱水可得到重要的平台呋喃类化合物,由此出发可制得多种功能性材料、化学溶剂、燃油等。
(2)呋喃类化合物转化制生物燃油、四氢呋喃、甲基呋喃等高值化学品
呋喃类化合物是一类重要的生物质基平台化合物,分子结构中含有多个有机官能团,下游有多个反应路径,选择性催化转化得到生物燃油前体、甲基呋喃、糠醇等高值化学品。
(3)生物质基醇类化合物,包括甘油、乙醇催化转化制高值化学品研究
生物质基醇类化合物甘油、乙醇也是美国能源部公布的12+2中重要的平台化合物,经选择性催化转化可得到多种化学品。
(4)生物质基苯酚类化合物转化制生物质基高分子材料
原生生物质中木质素的主要组成单元是芳香类化合物,经降解转化后得到苯酚类产物,结合其他生物质基化合物转化缩合可得到特种生物质基高分子材料,该方法合成高分子材料的过程中保持了苯环的完整结构,具有原子经济性。

3. 溶液中稳定弱配位零价单核/多核金属物种研究;

(1)开发溶液中稳定、具有弱配位的、零价单核金属原子,调节金属中心的配位结构,并开发不同的载体,有望广泛应用于均相和非均相催化领域;
(2)由溶液中的单核金属原子制备双核和多核金属中心体系,从而调控催化反应的性能;

4. 电催化生物质制精细化学品

(1) 将电解水制氢与电催化氧化耦合,得到绿色能源氢气和高附加值的生物质基化学品;
(2) 调节电催化材料的活性位点,设计合理的反应器,实现将热催化的生物质加氢转化用电催化实现。