近日，农业农村部成都沼气科学研究所生物质高品质燃料团队科研人员，创制了一种新型RuFe催化剂，可将地沟油升级转化为可直接使用的车用燃料，碳原子利用效率高达94.7%。相关科研成果发表在《工业作物与产品（Industrial Crops & Products）》。

地沟油升级炼制生产烷烃燃料过程中，传统催化技术往往面临两大瓶颈，一是依赖昂贵的贵金属，成本居高不下；二是转化过程中大量碳原子以二氧化碳或一氧化碳的形式流失，导致碳利用率低下，烷烃产物收率低。沼科所科研人员联合四川大学、西班牙瓦伦西亚理工大学等单位的研究团队开发出一种负载在氮掺杂石墨烯上的钌铁双金属催化剂（0.5Ru10Fe/(N)C），能够在温和条件下（T=240^oC， P=1 MPa）将地沟油中的脂肪酸完全转化，烷烃总产率接近100%，碳效率高达94.7%，几乎所有的碳原子都被保留在液体燃料中，碳原子利用效率高。实验通过系统表征，揭示该催化剂优异催化性能源于Ru和Fe间的协同效应，催化剂吸附和活化氢气能力增强，同时富电子Ru位点高选择性断裂C-O键，提高长链烷烃收率。动力学研究进一步揭示，脂肪酸加氢生成脂肪酸醇是整个反应的决速步骤，创制的双金属催化剂活化能（76.1 kJ/mol）显著低于单金属钌（90.3 kJ/mol）和单金属铁（101.7 kJ/mol），具有显著的本征活性优势（TOF达369.6 h^-1）。

这项研究使用贵金属中相对廉价的Ru与廉价金属Fe组合，替代了高成本的Pt、Pd体系，在温和条件下实现了高选择性的加氢脱氧路径，大幅减少了碳损失，为低价值生物质油升级为高品质生物燃料提供了一条经济可行的新途径，有望让餐厨废油和农林废弃物等真正变成“流动的代替油田”，为可再生能源替代化石燃料提供坚实的技术支撑。

生物质高品质燃料团队杨惠茹博士为论文第一作者，该研究得到中国农业科学院重大任务、国家自然科学基金等项目的支持。

      原文链接： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926669026012963?via%3Dihub