将可再生生物质转化为增值材料在学术界和工业界都得到了人们极大的关注。纤维素或葡萄糖的化学转化为乙酰丙酸需要水热分解过程，这通常需要催化剂。均相催化剂，如无机酸，尽管能够催化C6糖的简易脱水反应生成乙酰丙酸，但还不足以进行这种水热分解过程。这种类型的催化剂存在几个缺点，包括反应器腐蚀和催化剂分离和回收效率低。因此，多相催化剂，如改性的铝硅酸盐化合物，因为它们腐蚀性较小，更容易回收，所以引起了人们的兴趣。

近日，朱拉隆功大学Duangamol Nuntasri Tungasmita，Joseph S. M. Samec报道了成功地合成并表征了一种新型负载Cr的MCM-22分子筛催化剂（Cr/MCM-22），并将其应用于生物质衍生材料（葡萄糖、蔗糖、纤维素、淀粉、农业残渣和其他城市废弃物）的水热裂解转化为乙酰丙酸。

文章要点

1）与其他文献报道的催化剂相比，新型Cr/MCM-22具有更高的乙酰丙酸产率。在较高浓度(溶剂：生物质比20：1)条件下，Cr/MCM-22的乙酰丙酸产率为73.2%。对于结构复杂性较高的原料，需要进行预处理以保持乙酰丙酸的高产率。

2）研究人员对新型催化剂进行了研究，并与其他相关催化剂进行了比较。这种高效率归因于微孔材料的限制控制以及Cr/MCM-22的Lewis和Brorønsted酸位的协同作用。

3）研究人员对反应条件进行了优化，并进一步提出了一个包含所有反应步骤的反应机理。同时，Cr/MCM-22共回收成功3次。

参考文献

I.  Mongkolpichayarak,  D.  Jiraroj,  W.  Anutrasakda,  C.  Ngamcharussrivichai,  J.S.M. Samec,  D.  Nuntasri  Tungasmita,  Cr/MCM-22  catalyst  for  the  synthesis  of  levulinic  acid  from  green hydrothermolysis of renewable biomass resources, Journal of Catalysis (2021)

DOI：10.1016/j.jcat.2021.12.019

https://doi.org/10.1016/j.jcat.2021.12.019