镍基金属有机骨架催化制藻基生物航油

本文研制了镍基金属有机骨架催化剂,考察了其催化微藻生物质及其水热提取油脂进行脱氧断键制航油性能。当金属有机骨架负载镍金属后,碳氧钴元素含量降低而镍元素含量提升到22.25%。由于金属骨架中钴的电子部分转移给成功担载的镍金属,故催化微藻亚临界水热提取油脂制航油的转化率和选择性分别达到90.51%和37.83%,显著高于微藻生物质直接催化转化效果。以微藻油脂的典型成分十六烷酸为例,量子化学计算揭示了其脱氧断键的竞争反应机理:Ni-H加成到羰基碳原子使得羰基碳与α位碳的键长由0.08007 nm拉长为0.08132 nm,有助于十六烷酸脱羧;同时Ni-H加成到羰基碳原子上的反应焓变为-40.8 kJ/mol,低于Ni-H加成到羰基氧原子上的158.8 kJ/mol,故脱羧反应更倾向于沿Ni-H加成到羰基碳原子的路径进行。