克里斯蒂娜·努内斯，太平洋西北国家实验室 太平洋西北国家实验室的科学家开发了一种新型催化剂，可以将乙醇转化为C5+酮，这种催化剂可以作为从溶剂到喷气燃料的所有材料的构件
在一篇新论文中，他们描述了这一突破性的化学反应及其背后的机制
信用:安德里亚·斯塔尔|太平洋西北国家实验室 虽然我们通常认为乙醇是油箱的燃料，但它也可以转化为有价值的化学物质，有助于取代除汽油以外的各种石油产品
然而，为更广泛的工业发展乙醇需要比现在更有效的化学过程
太平洋西北国家实验室(PNNL)的科学家开发了一种新型催化剂，可以将乙醇转化为C5+酮，这种催化剂可以作为从溶剂到喷气燃料的所有材料的构件
在一篇新论文中，他们描述了这一突破性的化学反应及其背后的机制
一锅法将乙醇升级为C5+酮 催化剂是加速将乙醇转化为其他化合物的化学转化所必需的
要在商业上可行，催化剂必须具有高活性，同时仍能选择性地生成所需的化学产品——换句话说，它必须可靠地生产出所需的精确材料
科学家寻找乙醇的催化剂，可以有效地分离出正确的化合物，并重复进行
在需要大量反应步骤的化学反应中，这可能是一个很高的要求
PNNL研发的催化剂将多个反应浓缩成一个步骤
乙醇在高温(370摄氏度或698华氏度)和高压(每平方英寸300磅)下与催化剂相遇
然后，它迅速转化为含70%以上C5+酮的产品
催化剂看起来也很坚固，在使用2000小时后仍保持稳定
最终目标是拥有一种可持续2至5年的催化剂
在他们的研究中，科学家将氧化锌和二氧化锆混合作为催化剂
这种混合氧化物催化剂通常达不到这种选择性，反而会产生太多不需要的副产物
但是研究人员在混合物中加入了另一种关键成分:钯
在这个过程中，钯和锌形成了一种合金，其行为与其组成部分非常不同，只催化导致C5+酮形成的必要反应步骤
该研究的合著者、PNNL大学高级研究工程师卡尔提·拉马萨米说:“新奇的是，在反应过程中，钯和锌形成合金，从而产生了这些酮。”
“许多中间步骤都发生在这一个催化剂上——每一步都需要催化剂的不同组分来活化它
" 一个催化剂，灵活操作 该催化剂可用于制备2-戊酮和/或2-庚酮，它们用于电子工业的溶剂中，通常来源于石油
C5+酮也可以作为中间体来生产混合燃料、润滑剂、喷气燃料和柴油
从可再生乙醇而非化石资源中生产此类产品，有助于减少温室气体排放，提高能源安全
“这种催化剂非常灵活，”拉马萨米说
“我们可以调整操作条件，如温度和压力，以获得所需的产品成分
" “乙醇直接催化转化为C5+酮:钯锌合金对催化活性和稳定性的作用”一文进一步详细介绍了这一过程，该文发表在Angewandte Chemie国际版杂志上
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