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Review and Outlook on Regulation of Catalyst Activity, Selectivity, and Stability for Biomass Hydrodeoxygenation Reaction in an Aqueous Environment
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2024-04-01 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.4c00002 Yifan Cheng 1 , Hai Shan 1 , Peng Guo 1 , Hao Li 1
Energy & Fuels ( IF 5.2 ) Pub Date : 2024-04-01 , DOI: 10.1021/acs.energyfuels.4c00002 Yifan Cheng 1 , Hai Shan 1 , Peng Guo 1 , Hao Li 1
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One extremely promising approach for turning biomass into useful chemicals and fuels is hydrodeoxygenation (HDO). In the hydrodeoxygenation reaction of biomass and its platform chemicals, water can be used as a reactant or cocatalyst on one hand, thus significantly enhancing the catalytic reaction speed and product selectivity. On the other hand, it is green, nontoxic, and inexpensive. Notably, water is also often reported as a destructive factor. Therefore, the optimal functioning of the catalysts can be efficiently sustained by rationally utilizing the physicochemical interaction between the catalysts and water. This study reviews the regulation of activity, selectivity, and stability of biomass hydrodeoxygenation reactions using various catalysts (noble metal catalysts, transition metal catalysts, etc.) in the aqueous environment. The catalyst structure is optimized by adding metal particles, heteroatom doping modification, and other methods, which combine the complementary effect of water and catalyst to accomplish the regulation effect. The stability of the catalysts is further discussed, and methods to improve the resistance to deactivation are summarized. At last, the perspectives are put forth for the purpose of advancing and enhancing future development.
中文翻译：
水环境生物质加氢脱氧反应催化剂活性、选择性和稳定性调控的回顾与展望
将生物质转化为有用的化学品和燃料的一种非常有前途的方法是加氢脱氧（HDO）。在生物质及其平台化学品的加氢脱氧反应中，水一方面可以作为反应物或助催化剂，从而显着提高催化反应速度和产物选择性。另一方面，它是绿色、无毒、廉价的。值得注意的是，水也经常被报道为破坏性因素。因此，通过合理利用催化剂与水之间的物理化学相互作用，可以有效地维持催化剂的最佳功能。本研究综述了水环境中使用各种催化剂（贵金属催化剂、过渡金属催化剂等）对生物质加氢脱氧反应的活性、选择性和稳定性的调节。通过添加金属颗粒、杂原子掺杂改性等方法优化催化剂结构，结合水和催化剂的互补作用，达到调节效果。进一步讨论了催化剂的稳定性，总结了提高催化剂抗失活能力的方法。最后提出了推进和加强未来发展的展望。
更新日期：2024-04-01
中文翻译：
水环境生物质加氢脱氧反应催化剂活性、选择性和稳定性调控的回顾与展望
将生物质转化为有用的化学品和燃料的一种非常有前途的方法是加氢脱氧（HDO）。在生物质及其平台化学品的加氢脱氧反应中，水一方面可以作为反应物或助催化剂，从而显着提高催化反应速度和产物选择性。另一方面，它是绿色、无毒、廉价的。值得注意的是，水也经常被报道为破坏性因素。因此，通过合理利用催化剂与水之间的物理化学相互作用，可以有效地维持催化剂的最佳功能。本研究综述了水环境中使用各种催化剂（贵金属催化剂、过渡金属催化剂等）对生物质加氢脱氧反应的活性、选择性和稳定性的调节。通过添加金属颗粒、杂原子掺杂改性等方法优化催化剂结构，结合水和催化剂的互补作用，达到调节效果。进一步讨论了催化剂的稳定性，总结了提高催化剂抗失活能力的方法。最后提出了推进和加强未来发展的展望。
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