海绵状催化剂可能会改变生物柴油与化学品的生产。
催化剂中依次进行多个化学反应：底物分子通过“多孔陶瓷海绵”的大孔后发生第一次反应，然后再进入稍小孔内发生第二次反应。
《自然? 催化》杂志当地时间10月26日报道，来自澳大利亚皇家墨尔本理工学院（RMIT）、西澳大学的研究人员开发了一种新型高效催化剂，能够将废弃食用油和农业废料等回收生成生物柴油，还可以将食物残渣和塑料垃圾转化为高价值产品。
现有商业生产方法只能处理污染物含量为1%~2%的高纯原料，废弃食用油必须经过能源密集型洁化过程才能用于生物柴油生产。而在新型催化剂的促进下，研究人员得以利用污染物含量高达50%的低等级原料制造生物柴油。
RMIT研究人员Adam Lee教授表示：“我们设计的新型催化剂能够帮助人类充分利用那些被浪费的资源，让腐败的食用油、稻壳和菜皮都融入循环经济之中。将这种催化剂用于生产生物柴油将显著减少环境污染，让人类更接近绿色化学。”
为得到高效催化剂，研究人员制造了一种微米级“陶瓷海绵”，它具有高多孔性且含有多种活性成分。底物分子通过大孔进入“陶瓷海绵”内，进行第一次化学反应，然后再进入稍小孔内，进行第二次反应。这是第一种能在单一颗粒内依次进行多种化学反应的催化剂，它或许会对全球催化剂市场形成巨大冲击。
RMIT教授Karen Wilson指出，新型海绵状催化剂借鉴了人类细胞酶对复杂化学反应的协调作用。
Wilson说：“此前开发的多反应催化剂对化学反应的控制作用难以预测，而且效率低下。受生物酶的启发，我们希望设计出一种‘类酶’催化剂，让它催化多种反应以固定序列进行——这就好比在一个催化剂颗粒中，塞进一整条微型生产线。”
这种海绵状催化剂的制造成本低廉，使用方式便捷——技术人员只需要将废料加入巨型容器，加热并搅拌，就能获取生物柴油。
Wilson评价道：“这对于发展中国家尤其重要。在这些国家，柴油是家庭发电的主要燃料。如果我们能够帮助农民直接用农业废料生产生物柴油，将有助于解决能源不足和碳排放等关键问题。”
随着研究人员的进一步研究及调整，催化剂或许很快就能用于以农林废弃物（甚至藻类）生产航空燃料的化学过程中。
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编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《自然?催化》
期刊编号：2520-1158
原文链接：
https://phys.org/news/2020-10-biodiesel-dirty-cooking-oil-easier.html
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