生物質(zhì)是便宜易得、分布廣泛的可再生碳資源，將其轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品和液體燃料具有重要意義。作為木質(zhì)素生物質(zhì)的重要組成部分，木質(zhì)素是自然界儲(chǔ)量豐富的可再生芳香碳資源。選擇性加氫脫氧（HDO）反應(yīng)可以將木質(zhì)素碳資源轉(zhuǎn)化為高附加值的醚類化學(xué)品。然而，傳統(tǒng)熱催化HDO過程難以實(shí)現(xiàn)選擇性斷裂羥基C-O(H)鍵并保留醚C-O(R)鍵，因此需要針對木質(zhì)素碳資源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)開發(fā)綠色而高效的C-O鍵轉(zhuǎn)化新方法和新技術(shù)。

中國科學(xué)院化學(xué)研究所韓布興課題組在生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化利用方面取得了系列成果。近期，該課題組提出了電催化木質(zhì)素衍生物（愈創(chuàng)木酚等）HDO制備環(huán)烷基醚的策略。不同于傳統(tǒng)HDO方法優(yōu)先斷裂醚C-O(R)鍵生成醇類化合物，科研人員通過控制Pt和Co金屬間的相互作用強(qiáng)度和方式，實(shí)現(xiàn)了芳香環(huán)高效加氫，且羥基C-O(H)鍵優(yōu)先斷裂并保留醚C-O(R)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，介孔碳上Co單原子位點(diǎn)（SASs）修飾的Pt 納米顆粒（NPs），能夠高效斷裂羥基C-O(H)鍵，并保留醚C-O(R)鍵。研究顯示，催化劑中的Pt NPs和Co SASs對于選擇性斷裂羥基C-O(H)鍵具有良好的協(xié)同作用，Pt NPs促進(jìn)芳香環(huán)的加氫，而Co SASs能夠與羥基C-O(H)鍵中的O發(fā)生強(qiáng)相互作用，使羥基C-O(H)鍵在Pt位點(diǎn)的催化作用下優(yōu)先斷裂。

上述成果開辟了木質(zhì)素衍生物催化轉(zhuǎn)化制備環(huán)烷基醚類化合物的新路線，為木質(zhì)素碳資源轉(zhuǎn)化利用提供了新途徑。

相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-催化》（Nature Catalysis）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、科學(xué)技術(shù)部和中國科學(xué)院的支持。

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通過調(diào)節(jié)Pt-Co金屬間相互作用實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素碳資源選擇性HDO路徑