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新型催化剂可将工厂废物转化为高价值化学品，效率接近 100%
科学家们开发出了一种将植物废物转化为有用化学品的新方法，使我们距离用可再生材料取代一些基于化石燃料的产品又近了一步。这项新研究由曼彻斯特大学和河北工业大学的科学家领导，重点关注木质素，这是地球上最常见的天然材料之一。 […]新型催化剂以近 100% 的效率将植物废物转化为高价值化学品，首次出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告科学家们开发出了一种将植物废物转化为有用化学品的新方法，使我们距离用可再生材料取代一些基于化石燃料的产品又近了一步。
这项新研究由曼彻斯特大学和河北工业大学的科学家领导，重点关注木质素，这是地球上最常见的天然材料之一。
该研究发表在《ACS Catalysis》杂志上。
木质素是一种存在于植物细胞壁中的坚韧物质。它赋予树木和其他植物力量，帮助它们直立。
在农业和林业废物中也大量发现它，使其成为一种丰富的可再生资源。事实上，某些类型的植物废物中木质素的含量高达 35%。
尽管木质素富含有价值的碳基化合物，但它一直难以利用。其复杂的结构包含非常牢固且难以破坏的化学键。
正因为如此，造纸和其他工业中产生的大部分木质素都被简单地燃烧，而不是转化为更高价值的产品。
研究团队现已创造出一种新型催化剂，可以解决这个问题。催化剂是一种能够加速化学反应而不消耗自身的材料。
这种新型催化剂被称为单原子催化剂，因为它使用金属钌的单个原子而不是较大的金属颗粒。这些微小的原子附着在也含有氮的碳材料上。使用孤立的金属原子意味着催化剂只需要极少量的昂贵金属，同时仍然工作得非常好。
科学家们还确切地发现了催化剂的工作原理。他们发现特殊的原子位点（称为 Ru-N₄ 位点）发挥着关键作用。这些位点激活氧分子，产生高活性形式的氧，攻击木质素并分解其牢固的碳-氧和碳-碳键。