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化学化工学院方奕文、刘粟侥团队在生物油脂加氢转化制可持续航空燃料领域取得进展

2026-04-10 17:02

为实现航空业的净零排放,可持续航空燃料(SAF)的开发与规模化应用日益受到全球能源领域的重视。目前,酯类和脂肪酸加氢工艺(HEFA)是生产SAF的主流且商业化成熟度最高的技术路线。在这一工艺的核心环节——加氢脱氧(HDO)反应中,开发兼具低成本优势与高反应稳定性、且能有效抑制碳链断裂副反应的非贵金属催化剂,是打通该工艺规模化应用的关键技术瓶颈之一。

近期,汕头大学化学化工学院方奕文、刘粟侥团队围绕Mo-Ni基双功能催化剂的界面调控与成型优化开展了系列应用基础研究。相关研究成果为复杂生物油脂向高品质航空燃料的转化提供了极具工业潜力的非贵金属催化剂方案,分别发表于中国科学院一区期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》与《Journal of Catalysis》。

在发表于《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》的研究工作(Fabricating Highly Active and Stable Mo-Ni Catalysts for Bio-oil Hydrodeoxygenation:The Role of Phosphorus Etching in Modulating Active Site Density)中,研究团队创新性地采用Al2O3载体表面可控刻蚀技术,深入揭示了磷物种对载体酸性分布及金属-载体相互作用的精准调节机制,有效提升了催化活性中心的表面暴露密度。在加氢脱氧连续反应测试中,优选催化剂在100小时的运行条件下,依然维持了100%的原料转化率以及超过99%的C15-C16长链烷烃收率。

在发表于《Journal of Catalysis》的研究工作(Hydrodeoxygenation of Cottonseed Oil to Alkanes Using Effective and Stable Mo-Ni-Based Bifunctional Catalysts with Optimized Support)中,团队通过增加载体比表面积并构筑适宜的酸性位点分布,促进了Ni0-MoOx物种的高度分散和协同界面的构建。在真实原料(棉籽油等)的加氢脱氧反应过程中,该催化剂展现出优异的催化选择性和极佳的长周期抗失活稳定性。

上述两篇论文的第一作者分别为汕头大学2023级硕士研究生彭子敏和顾文瑶。相关研究工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金以及相关企业联合项目的资助与支持。

方奕文、刘粟侥团队长期致力于绿色化工技术与工业催化技术的基础研究与开发应用。课题组重视解决实际工程应用痛点,现承担并参与了多项来自国内大型能源央企及行业龙头企业的横向与产学研合作项目。研究聚焦于“从模型化合物向复杂真实原料跨越”“从粉体模型材料向工业成型催化剂放大”的工程技术转化。

来源:化学化工学院



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