【人物与科研】中科院大连化物所新成果:研究人员用废饮料瓶解决生物航煤密度和密封性问题
导语
图1. 以PET为原料合成汽油和航空煤油范围环烷烃和芳烃的研究策略
(来源:Green Chem.)
李宁研究员简介
李宁,中科院大连化学物理研究所研究员。1997年、2000年于吉林大学化学系取得学士、硕士学位;2004年在中科院大连化学物理研究所取得博士学位;2005年至2010年,在法国里昂催化与环境研究所、美国马萨诸塞大学化工系做了5年的博士后。2010年8月作为“所百人计划引进人才”加入中科院大连化学物理研究所张涛院士团队,主要从事木质纤维素催化转化合成航空燃料和能源化学品的研究。具体内容主要包括以下三个方面:1)木质纤维素航空煤油或能源化学品合成新路线的探索;2)廉价高效的催化剂的开发;3)高效集成的新工艺研究。迄今为止,李宁研究员已经在Angew. Chem. Int. Ed., Joule, AIChE Journal, ACS Catalysis, Applied Catalysis B: Environmental, Green Chem.等国际知名刊物上发表文章80余篇。获得授权专利16件。2015年荣获辽宁省“十百千”高端人才引进工程“千人层次”以及大连市杰出青年科技人才称号。
前沿科研成果
用废饮料瓶解决生物航煤密度和
密封性问题
首先,该工作采用农夫山泉纯净水瓶为代表的PET树脂废弃物为原料,通过甲醇醇解反应获得对苯二甲酸二甲酯。作者发现该反应在无需催化剂的条件下即可发生,获得产物对苯二甲酸二甲酯,其常温下是固体且在甲醇中溶解度较低。因此,当反应温度降低至室温后可以很容易地与甲醇相分离(图2)。
图2. PET树脂甲醇醇解产物冷却至室温后的状态
(来源:Green Chem.)
图3. 对苯二甲酸二甲酯(左)及其加氢产物1,4-环己烷二甲酸二甲酯(右)
(来源:Green Chem.)
最后,作者通过无溶剂条件下1,4-环己烷二甲酸二甲酯与一些经典的生物质航空煤油前驱体的同时加氢脱氧,成功地获得了同时含有链烃、环烷烃和芳烃的燃料。该工作的开展为解决废弃的PET树脂带来的环境问题以及目前生物航煤存在的体积热值和橡胶密封性差的问题提供了新途径。
这一成果近期发表在Green Chemistry上,该论文作者为:Hao Tang, Ning Li, Guangyi Li, Aiqin Wang, Yu Cong, Guoliang Xu, Xiaodong Wang and Tao Zhang。
釜式反应器,用于PET醇解以及对苯二甲酸二甲酯无溶剂加氢反应
固定床流动相反应器,用于1,4-环己烷二甲酸二甲酯(及生物航煤前驱体)的无溶剂加氢脱氧
关于人物与科研
在科技元素在经济生活中日益受到重视的今天,中国迎来了“科学技术爆发的节点”。科技进步的背后是无数科学家的耕耘。在化学领域,在追求创新驱动的大背景下,国际合作加强,学成归国人员在研发领域的影响日益突出,国内涌现出众多非常优秀的课题组。为此,CBG资讯采取1+X报道机制,CBG资讯、ChemBeanGo APP、ChemBeanGo官方微博、CBG微信订阅号等平台合力推出“人物与科研”栏目,走近国内颇具代表性的课题组,关注他们的研究,倾听他们的故事,记录他们的风采,发掘他们的科研精神。欢迎联系:editor@chembeango.com
●前列腺癌耐药研究新进展——中科院广州健康院许永课题组发现克服前列腺癌临床耐药的新型RORγ抑制剂
●中南大学阳华教授课题组:基于3-氧化吲哚骨架极性匹配的有机催化环重组Domino环化反应
●兰州大学李云课题组联合北大深圳研究院翟宏斌课题组JACS:(+)-Arboridinine的不对称全合成