Se ha demostrado que el uso de biomasa como materia prima esencial para la producción y almacenamiento de productos químicos y energía es una alternativa importante para lograr una sociedad sostenible, que ha atraído cada vez más atención tanto en las comunidades académicas como industriales durante décadas.

El 5-hidroximetilfurfural (HMF), uno de los compuestos básicos biogénicos más importantes, puede actuar como intermediario entre los recursos de biomasa y los productos químicos. Es posible fabricar una serie de productos químicos de alto valor añadido a partir de HMF mediante hidrogenación, deshidrogenación oxidativa, esterificación, hidrólisis, etc., debido a la presencia de grupos aldehído e hidroximetilo.

Entre ellos, la hidrólisis selectiva de HMF a 2,5-dimetilfurano (DMF) como candidato potencial para biocombustibles líquidos ha atraído una amplia atención.

El DMF se puede utilizar como combustible de biomasa en motores de combustión interna con relaciones de compresión más altas para mejorar la eficiencia del combustible debido a su mayor índice de octano de investigación (RON) en comparación con los de la gasolina comercial (90-100) y el etanol (110).

Además, la DMF podría ser el reactivo importante para la síntesis directa de la biosíntesis de para-xileno (PX) mediante la reacción de Diels-Alder con etileno. En comparación con el proceso de producción de bioparaxileno convencional a base de petróleo, este proceso basado en biología muestra una alta selectividad y evita un procedimiento de separación complejo.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Weimin Yang de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China y el Instituto de Investigación de Tecnología Petroquímica de Sinopec Shanghai Co., Ltd. informó que el níquel y el carbono₃norte₄ Catalizador impulsado por hidrógeno₂ Carbón activado (HC) con muy baja carga de níquel para la hidrólisis selectiva de HMF a DMF.

La búsqueda es publicado En el Revista china de motivación.

Níquel y carbono₃norte₄El catalizador /HC logra un rendimiento de DMF del 94,2 % con alta sostenibilidad (vida útil superior a 120 h en un reactor de lecho fijo) y muestra un rendimiento notablemente alto (12,8 mmol_DMF⋅mM Ni^-1 ⋅h^-1) a temperaturas entre 100 y 200 °C, superando a los catalizadores de última generación a base de níquel, cobalto y cobre recientemente informados, y también comparable a los catalizadores de metales nobles (rutenio, paladio y platino).

Una combinación de propiedades y cálculos teóricos ha revelado que el níquel₃N es el componente activo para la hidrólisis y C es el componente activo para la hidrólisis.₃norte₄ Las incrustaciones estabilizan las partículas de níquel y evitan la aglomeración durante la reacción.

Este trabajo puede conducir al desarrollo del diseño de catalizadores únicos de metales no nobles para reacciones de hidrogenación e hidrólisis.