本网讯 近期，澳门沙金在线平台高慧教授团队在生物质资源高值化利用领域取得进展，相关研究发表了两篇高水平研究论文，分别发表于《化学工程杂志》（《Chemical Engineering Journal》，中科院一区TOP，IF=15.1）、《国际生物大分子》（《International Journal of Biological Macromolecules》，中科院一区TOP，IF=8.2）。

人类社会生产力的不断提高所带来的环境问题和能源危机，使得利用环境友好、可再生和丰富的生物质资源制备燃料和化学品具有重大的现实意义。基于提炼生物质资源的可行性和潜力，美国能源部（DOE）提出了一系列生物质平台化合物。其中，5-羟甲基糠醛（HMF）被认为是连接生物质资源和石油化工炼制的桥梁，可通过加氢和醚化反应制备多种生物燃料。纤维素作为生物质资源的主要成分，其高效转化为HMF是生物质资源高价值利用领域的热点问题。然而，由于纤维素结构坚固以及HMF在剧烈反应环境中的不稳定性，因此从纤维素中生产HMF仍然是一个挑战。基于此，团队制备多种高性能铪基固体酸催化剂用于纤维素转化为HMF。

论文1：《绿色单相体系中磺酸改性氧化铪物种高效催化纤维素转化制备5-羟甲基糠醛》（Efficient conversion of cellulose into 5-hydroxymethylfurfural by inexpensive SO42-/HfO2 catalyst in a green water-tetrahydrofuran monophasic system）。澳门沙金在线平台硕士研究生施羡为论文的第一作者，高慧教授和青年教师徐思泉为论文的共同通讯作者。该研究以磺酸基团嫁接改性的过渡金属氧化物物种（HfO2）为催化剂，结合无催化助剂的水与四氢呋喃溶剂，成功以纤维素为原料获得了高HMF产率。通过结构与性能研究发现其化学组成和反应条件显著影响该催化剂的酸性性能与催化活性并提出了该催化剂参与转化过程中的机理。另外该研究发现此催化剂在助剂与无助剂体系中均能获得优异的产率，符合当今绿色环保的理念，具有巨大的发展潜力。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145001

论文2：《Hf-β分子筛作为双相体系中纤维素生产5-羟甲基糠醛的高效催化剂》（Hf-β zeolites as highly efficient catalysts for the production of 5-hydroxymethylfurfural from cellulose in biphasic system）。澳门沙金在线平台博士研究生邢馨忆为论文的第一作者，高慧教授和青年教师徐思泉为论文的共同通讯作者。该研究基于β分子筛成功地制备了一系列具有不同Hf元素含量的双功能酸催化剂（Hf-β）。适宜Hf元素的存在使得该催化剂具有优异的孔隙结构与均衡的Bronsted&Lewis酸度，促进了脱水和异构化步骤的持续进行。在以纤维素等不同碳水化合物作为底物转化时，该催化剂均能展现出良好的催化活性。此项研究工作为更复杂的生物质原料高值化利用提供了参考价值。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.10.076

以上研究成果我校皆为论文的第一完成单位与通讯作者单位。基于生物质资源绿色高效合成HMF困难的问题，设计开发具有催化活性高、催化范围广的多相催化剂具有重大意义。有助于推动农林废弃物进一步转化为化学品，为减少石化产品的依赖性提供新思路。（一审：胡先业 二审：夏利明 三审：江正君）