不饱和脂肪酸氢转移和脱羧反应耦合过程研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21676243
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0811.生物质转化与轻工制造
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

High hydrogen consumption is the major disadvantage of catalytic hydrodeoxygenation of oils to produce second generation biodiesel, in which long-chain alkanes are the main components. More and more attentions are payed on technology of decarboxylation of oil to long-chain alkanes without added hydrogen. With the technology, very good results are got for saturated fatty acids. But for unsaturated fatty acids, the issues such as more side reactions, low yields of long-chain alkanes, catalyst deactivation exsit. In order to solve the above problems, coupled processes of hydrogen transfer and decarboxylation reactions of unsaturated fatty acids are proposed in this project. Based on the study of hydrogen transfer reactions of unsaturated fatty acids, the design, preparation, characterization and evaluation of catalysts for the coupled processes of hydrogen transfer and decarboxylation reactions of unsaturated fatty acids will be conducted. Combining optimization of reaction process, exploration of reaction mechanism with studies of process coupling,a new method on coupled processes of hydrogen transfer and decarboxylation reactions of unsaturated fatty acids will be finally established. The research work will provide a new approach for preparation of long-chain alkanes from oil with zero hydrogen consumption, and greatly facilitate the progress of low-cost, environmentally benign and efficient preparation of second generation biodiesel.
高氢耗是油脂催化加氢脱氧制备第二代生物柴油(主要成分为长链烷烃)的主要缺陷。近年来提出的油脂非临氢催化脱羧制备长链烷烃技术由于氢耗低备受关注,该技术对于饱和脂肪酸取得了非常好的效果,但对于不饱和脂肪酸非临氢催化脱羧却存在副反应多、长链烷烃收率低、催化剂易失活等问题,为此本项目提出了将氢转移反应应用于不饱和脂肪酸碳碳双键选择性加氢并与脱羧反应耦合来制备长链烷烃的新途径。拟在不饱和脂肪酸氢转移反应研究的基础上,开展不饱和脂肪酸氢转移-脱羧耦合过程催化体系的设计、制备、表征与评价研究,结合反应工艺的优化、反应机理的探索以及过程耦合的研究,建立不饱和脂肪酸氢转移-脱羧耦合制备长链烷烃的新方法。研究工作将为油脂零氢耗制备长链烷烃提供新途径,进而推动我国第二代生物柴油的低成本、绿色高效制备的工业化进程。

结项摘要

高氢耗是油脂催化加氢脱氧制备第二代生物柴油(主要成分为长链烷烃)的主要瓶颈之一。近年来提出的油脂非临氢催化脱羧制备长链烷烃技术由于氢耗低备受关注,该技术对于饱和脂肪酸取得了非常好的效果,但对于不饱和脂肪酸非临氢催化脱羧却存在副反应多、长链烷烃收率低、催化剂易失活等问题。为此本项目提出了将氢转移/原位加氢应用于不饱和脂肪酸碳-碳双键选择性还原,并与脱羧反应耦合来制备长链烷烃的新途径。在不饱和脂肪酸催化转移氢化/原位加氢反应和脂肪酸催化脱羧反应分别研究的基础上,构建了四个不饱和脂肪酸转移氢化/原位加氢和脱羧耦合反应催化体系,进而拓展了催化转移氢化/原位加氢反应的底物。对于不饱和脂肪酸催化转移氢化/原位加氢反应,研究内容包括近临界异丙醇中油酸催化转移氢化制备十八醇、甲醇水体系中铜基催化剂催化脂肪酸原位加氢制备脂肪醇;对于脂肪酸催化脱羧反应,研究内容包括硬脂酸催化脱羧制备烷烃活性炭负载镍催化体系的构建、水对Pt/C催化下油酸非临氢脱羧制备十七烷反应的促进作用;对于不饱和脂肪酸转移氢化/原位加氢和脱羧耦合反应催化体系的构建,研究内容包括近临界异丙醇中油酸转移氢化和脱羧耦合反应CuNi/CoOx催化体系的构建、甲醇供氢下油酸原位加氢和脱羧耦合反应Cu-Ni合金催化体系的构建、甲醇供氢下油酸原位加氢和脱羧耦合反应Cu-Ni/ZrO2催化体系的构建、无供氢剂存在下油酸芳构化-原位加氢和脱羧反应耦合Ni/AC催化体系的构建、溶剂对油酸原位加氢和脱羧耦合反应的影响;最后将催化转移氢化/原位加氢反应的底物拓展到糠醛、5-HMF和木糖等。共培养博士生7人、硕士生9人。发表标注期刊论文41篇(其中SCI收录37篇、EI收录4篇);发表标注国内外会议论文7篇;授权发明专利30件。研究工作将为油脂零氢耗制备长链烷烃提供新途径,进而推动我国第二代生物柴油的低成本、绿色高效制备的工业化进程。

项目成果

期刊论文数量(41)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(7)
专利数量(30)
Atomic layer deposition of Pt nanoparticles on low surface area zirconium oxide for the efficient base-free oxidation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-furandicarboxylic acid
Pt 纳米粒子在低表面积氧化锆上的原子层沉积,用于 5-羟甲基糠醛高效无碱氧化为 2,5-呋喃二甲酸
  • DOI:
    10.1016/j.apcata.2018.01.023
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Applied Catalysis A: General
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen Hao;Shen Jinshan;Chen Kequan;Qin Yong;Lu Xiuyang;Ouyang Pingkai;Fu Jie
  • 通讯作者:
    Fu Jie
Catalytic conversion of sugars to methyl lactate over Mg-MOF-74 in near- critical methanol solutions
在近临界甲醇溶液中 Mg-MOF-74 催化糖转化为乳酸甲酯
  • DOI:
    10.1016/j.catcom.2018.02.027
  • 发表时间:
    2018-05-10
  • 期刊:
    CATALYSIS COMMUNICATIONS
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Lu, Xilei;Wang, Lixin;Lu, Xiuyang
  • 通讯作者:
    Lu, Xiuyang
Simultaneous Catalytic Conversion of C6 and C5 Sugars to Methyl Lactate in Near-critical Methanol with Metal Chlorides
金属氯化物在近临界甲醇中同时催化转化 C6 和 C5 糖为乳酸甲酯
  • DOI:
    10.15376/biores.13.2.3627-3641
  • 发表时间:
    2018-03
  • 期刊:
    BioResources
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Lu Xilei;Fu Jie;Langrish Timothy;Lu Xiuyang
  • 通讯作者:
    Lu Xiuyang
Catalytic conversion of furfural to methyl levulinate in a single-step route over Zr/SBA-15 in near-critical methanol
近临界甲醇中 Zr/SBA-15 一步法将糠醛催化转化为乙酰丙酸甲酯
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2017.09.180
  • 发表时间:
    2018-02-01
  • 期刊:
    CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Chen, Hao;Ruan, Houhang;Lu, Xiuyang
  • 通讯作者:
    Lu, Xiuyang
Selective hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol without external hydrogen over N-doped carbon confined Co catalysts
N掺杂碳限制Co催化剂上无外部氢气选择性加氢糠醛生成糠醇
  • DOI:
    10.1016/j.fuproc.2019.106205
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Fuel Processing Technology
  • 影响因子:
    7.5
  • 作者:
    Xu Ling;Nie Renfeng;Lyu Xilei;Wang Juncheng;Lu Xiuyang
  • 通讯作者:
    Lu Xiuyang

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近临界水中的绿色化工过程
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基于氢转移的生物质基2,5-呋喃二甲醇一步法绿色制备方法
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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