近日，江西省林科院章挺研究員牽頭的樟樹創(chuàng)新團隊與南昌大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院合作，在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化領(lǐng)域再次取得重要進展。

該研究開發(fā)了一種Ru/TiO?光催化劑，成功在常溫常壓條件下將糠醛衍生物四氫糠醇（THFAL）高效轉(zhuǎn)化為γ-丁內(nèi)酯（GBL），收率高達73%。這一成果發(fā)表于國際能源領(lǐng)域知名期刊《Fuel》（2025年影響因子7.5，JCR一區(qū) TOP期刊），標(biāo)志著江西省林科院樟樹團隊在生物質(zhì)高值化利用方面又邁出堅實一步。該工作江西省林業(yè)科學(xué)院為第一單位，彭陽博士為第一作者，鄭永杰博士和南昌大學(xué)楊維冉教授為通訊作者。

圖1 文章封面

γ-丁內(nèi)酯（GBL）是一種重要的工業(yè)溶劑和化工中間體，廣泛應(yīng)用于合成除草劑、橡膠助劑、醫(yī)藥、香料等領(lǐng)域，也被視為環(huán)境友好型氯代溶劑的理想替代品。傳統(tǒng)GBL合成方法往往依賴高溫高壓條件，且選擇性低、能耗高。本研究利用樟樹研究團隊在生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化方面的技術(shù)積累，以Ru/TiO?為光催化劑，在室溫、空氣氛圍下實現(xiàn)了THFAL的高效轉(zhuǎn)化，無需添加劑，反應(yīng)條件溫和，具有良好的工業(yè)化前景。

圖2 光催化四氫糠醇高效轉(zhuǎn)化為γ-丁內(nèi)酯

團隊通過系統(tǒng)的催化劑表征、自由基捕獲實驗、電子自旋共振（ESR）以及原位紅外光譜（DRIFTS）等手段，揭示了THFAL氧化脫羰生成GBL和CO?的反應(yīng)機理。結(jié)果表明，超氧自由基（•O??）是反應(yīng)中的關(guān)鍵活性物種，Ru/TiO?催化劑具有良好的穩(wěn)定性和循環(huán)使用性能，重復(fù)使用5次后活性未明顯下降，該研究為生物質(zhì)基呋喃衍生物的高值轉(zhuǎn)化提供了新策略。

圖3 光催化四氫糠醇制備γ-丁內(nèi)酯原位紅外圖譜

江西省林科院樟樹團隊多年來圍繞樟樹籽仁油、樟樹精油和樟樹廢棄物等資源開展系統(tǒng)研究，持續(xù)推動樟樹全組分高值化利用，為綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展提供了有力支撐。（樟樹團隊彭陽供稿）

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2025.136437