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厦大郑志锋教授团队 CEJ:PtxSny/M-SAPO-11催化脂肪酸甲酯一步加氢脱氧异构制备高性能烃基生物柴油

化学与材料科学 化学与材料科学 2022-11-19

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生物柴油作为一种清洁、绿色、可再生的液体燃料可以替代传统的化石能源,其发展经历了以脂肪酸甲酯为代表组分的第一代生物柴油和以动植物油脂加氢催化异构形成长链烷烃和带支链的异构烷烃为代表组分的第二代烃基生物柴油。精准设计烃基生物柴油的关键在于催化剂的设计,其中贵金属/分子筛催化剂的调控是实现废弃油脂一步加氢脱氧异构制备高品质烃基生物柴油制备的关键。

近日,厦门大学能源学院郑志锋教授团队在Chemical Engineering Journal16.7)上发表了题为“Enhancing hydrodeoxygenation-isomerization of FAME over M-SAPO-11 in one-step process: Effect of in-situ isomorphic substitution of transition metals and synergy of PtxSny alloy”的论文。
本文要点:
1)通过原位同晶取代的方法,合理控制过渡金属(FeCoNiCuZn)对SAPO-11Al的取代量,合成了新型M-SAPO-11分子筛
1 SAPO-11M3-SAPO-11SEM谱图(a) SAPO-11 (b) Fe3SAPO-11 (c) Co3SAPO-11 (d) Ni3SAPO-11 (e) Cu3SAPO-11 (f) Zn3SAPO-11
2基于表面活性剂高分散作用的水热诱导合成的具有PtSn合金结构的Pt1Sn1/Fe-SAPO-11催化剂
2 XRDHRTEM分析(a) XRD谱图(b) Pt/Fe3SAPO-11 (c) Pt1Sn1/Fe3SAPO-11 (d) Pt2Sn3/Fe3SAPO-11及对应的EDX分析
3)获得了PtSn合金对模型化合物的吸附能
3 优化后的H和羧基氧(丙酸分子) (A1) HPt1Sn1(102)表面(A2) 羧基氧在Pt1Sn1(102)在表面(B1) HPt2Sn3(004)表面 (B2) 羧基氧在Pt2Sn3 (004)表面. 黄色,蓝色,灰色,绿色和红色分别代表Pt, Sn, C, H, O 原子
4)获得了催化加氢脱氧异构性能的稳定的Pt1Sn1/Fe-SAPO-11催化剂及烃基生物柴油
4 Pt1Sn1/Fe3SAPO-11催化一代生物柴油加氢脱氧异构
论文第一作者为厦门大学能源学院博士生李兴勇和厦门大学化学化工学院博士后樊祺源,论文通讯作者为厦门大学能源学院郑志锋教授、王德超助理教授和厦门大学化学化工学院程俊教授。该研究得到国家重点研发计划的资助支持。

作者简介

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郑志锋,厦门大学能源学院副院长(主持工作),闽江学者特聘教授、厦门大学南强重点岗位教授,博士、博士生导师,教育部新世纪优秀人才、福建省高层次人才(B类)、云南省中青年学术技术带头人、云岭产业技术领军人才。主要从事先进能源转化与存储的研究开发工作,在能源转化制备绿色高性能生物燃料与化学品、碳材料与储能(锂电、超电、燃料电池等)等方面取得系列研究成果。主持完成国家级、省部级等各类科研项目20余项,现主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等各类科研项目8项。在Advanced Energy MaterialsAdvanced Functional MaterialsChemical Engineering Journal等国内外期刊上发表论文230余篇,获发明专利10余项,制订国家标准2项,获中国产学研合作创新奖、云南省科技进步二等奖(排名第1)、梁希林业科学技术二等奖(排名第2)、中国可再生能源学会科技进步二等奖(排名第2)等奖项。本团队生物质能源、先进碳材料及其储能技术方向博士后。


王德超(通讯作者),厦门大学能源学院助理教授,福建省高层次人才(C类),主要从事高性能生物基液体燃料制备与应用研究,主持/参与了国家重点研发计划、国家自然科学基金、厦门大学校长基金等项目,以第一作者或通讯作者在Applied Catalysis B: Environmental, Chemical Engineering Journal, Energy, Fuel等期刊发表论文40多篇。


程俊,厦门大学化学化工学院教授,2022年获得国家杰出青年科学基金。20022005年分别获得上海交通大学化学化工学院学士和硕士学位。2008年在英国贝尔法斯特女王大学获得博士学位。之后在剑桥大学化学系从事博士后研究,2010年获得剑桥大学Emmanuel学院Junior Research Fellow职位开始独立研究工作。2013年获英国阿伯丁大学永久教职。2015年获国家高层次青年人才项目,全职回厦门大学担任闽江特聘教授。迄今为止共发表论文130余篇,论文引用约7500多次,H-Index49。近五年以(共同)通讯作者在Nature Mater., Nature Catal. (2), Nature Chem., Nature Commun. (5), Sci. Adv. (2), PRL (1), Chem(2), ACIE(3), JACS等重要期刊发表论文。并应邀为Acc. Chem. Res.期刊、SpringerWiley出版社等撰写综述和专章。在国际会议做邀请报告约40次。主持基金委重大项目课题、中德合作项目、华为横向课题等。2019年获得中国电化学青年奖,2021年作为首位华人获得国际电化学会两年一次的重要奖项Alexander Kuznetsov Prize for Theoretical Electrochemistry。现担任J. Chem. Phys.副主编、《电化学》常务副主编、AIP期刊Chem. Phys. Rev.顾问编委、IOP期刊J. Phys.Energy编委。


原文链接

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722050070


相关进展

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