Các nhà nghiên cứu phát triển chiến lược mới để chuyển đổi furfural thông qua quy định liên kết hydro
của Li Yuan, Học viện Khoa học Trung Quốc
Chất xúc tác kiểm soát môi trường vi mô lấy cảm hứng từ enzyme. Sơ đồ của (a) cấu trúc enzyme và (b) chất xúc tác xốp xúc tác được thiết kế. c Tương tác liên kết hydro giữa thiamine cơ chất và transketolase của con người. d Tương tác liên kết hydro giữa furfural và polyme hữu cơ xốp. Ảnh: Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36015-z
Shi Song, phó giáo sư từ Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP) thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS), phối hợp với Giáo sư Dion Vlachos từ Đại học Delaware, đã phát triển một chiến lược mới để chuyển đổi furfural thông qua quy định liên kết hydro .
Nghiên cứu được công bố trên Nature Communications vào ngày 26 tháng 1.
Trong quá trình nâng cấp sinh khối, việc chuyển đổi có chọn lọc các chất nền dựa trên sinh khối luôn khó khăn do có nhiều nhóm chức năng khác nhau.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã thiết kế một chất xúc tác dựa trên khung hữu cơ xốp. Và lấy cảm hứng từ sự xúc tác của enzyme trong tự nhiên, họ đã điều chỉnh môi trường vi mô của vị trí hoạt động bằng cách thay đổi các nhóm chức năng trên khung hữu cơ xốp. Sự thay đổi trong môi trường vi mô có thể kiểm soát sự tương tác giữa chất nền và chất xúc tác, cải thiện hoạt tính và tính chọn lọc của các chất nền chứa carbonyl như furfural.
Họ phát hiện ra rằng các nhóm hydroxyl gần đó xung quanh vị trí hoạt động tạo thành hydro liên kết với các nhóm carbonyl trong chất nền, do đó thay đổi cấu trúc hấp phụ của chất nền trên bề mặt chất xúc tác và thực hiện kiểm soát hoạt động và độ chọn lọc của các chất nền khác nhau.
Shi cho biết: “Chiến lược tổng hợp được đề xuất mở ra một loại polyme xốp mới cho xúc tác chọn lọc.
