華盛頓州立大學和內華達大學的研究人員開發了一種從薄荷、松樹、茜草、桉樹等植物合成高密度噴氣燃料的新方法。
這種方法稱為雙相串聯催化法(biTCP),用于從萜類化合物(許多植物中存在的天然有機化合物)合成用于噴氣燃料的環烴類化合物。以高產率從桉樹油生產環烴對薄荷烷的論文發表在期刊《綠色化學》上。
環烴類(即環烷烴)可用于熱穩定性高的高密度噴氣燃料。然而,工業環烷烴制備成本很高,由石油加氫裂化得到前體的方法選擇性低。生物基環烷烴生產技術因成本競爭力問題距規模化生產還很遠。
含有一個或多個環烴環的萜類化合物(例如類異戊二烯)在薄荷、松樹、桉樹等許多生物質中都有。把親水催化劑和疏水催化劑加在兩種不混溶的溶劑中(有機相和水相),兩相環境造成了“級聯”化學反應。biTCP既便于催化劑/產物分離,又能“一鍋”完成多步驟反應。
“一鍋”biTCP中的多步串聯反應包括水解使C—O開環、脫水和加氫。在這種溫和的反應條件下,萜類生物質(1,8-桉樹腦)向薄荷烷的轉化率大于 99%。biTCP比其它單相工藝的碳效率高得多,并有潛力推廣到其它從生物質向可再生烴類燃料的高碳效率轉化過程中。