近日，农业农村部环境保护科研监测所乡村环境建设创新团队揭示了秸秆类生物质定向转化为高附加值化学品甲酸的反应机制，为秸秆等农业固废高值利用提供理论依据。相关研究成果发表在《ACS可持续化学与工程（ACS Sustainable Chemistry & Engineering）》。

秸秆富含葡萄糖、木糖等碳水化合物，具有转化为生物乙醇、甲酸等各种高附加值化学品的潜力。其中，甲酸是一种重要的平台化合物，广泛应用在农业、化工、医药等领域，此外甲酸还被认为是氢能源的理想载体。目前，工业生产甲酸的主要原料为石油基甲醇等，该方式成本高、不可持续。如何以可再生的秸秆等生物质为原料，通过绿色工艺高效生产甲酸是目前亟需解决的问题。

该研究创新性地采用环境友好型锰基催化剂实现秸秆水解糖定向转化为甲酸。通过杂原子掺杂进行结构精准调控极大地提高了活性，借助谱学技术、DFT理论计算等阐明了秸秆糖转化为甲酸的反应路径。通过工艺优化，实现了秸秆水解糖100%转化，甲酸选择性大于90%。该研究为秸秆的离田高值资源化利用提供了新思路。

图1.锰基催化剂转化秸秆水解糖为甲酸的示意图

本研究得到了中国农业科学院青年创新专项等项目的资助。

文章全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.2c04940