基于膦酸基团的新型介孔材料的制备及其固载酶用于制生物燃料的研究

研发地沟油的综合利用来制备生物燃料，既可使地沟油成为绿色环保的燃料资源，切断其重新进入食用领域的途径，又可改善环境，具有明显的经济、环境与社会效益。针对地沟油制生物柴油和燃料乙醇过程中所需的高效绿色催化材料，本课题拟采用离子热合成技术，使用有机磷偶联分子与过渡金属盐共缩聚合成制备出基于膦酸基团的具有催化活性的新型过渡金属膦酸介孔材料，考察合成条件对其结构的影响。并在脱模处理的基础之上进一步将所合成系列介孔材料通过吸附-酶交联技术固载生物酶，二者协同作用组装成高效绿色催化材料。深入系统地研究该系列催化材料用于地沟油制生物柴油和燃料乙醇的催化性能，分析介孔材料及其固载酶所组装的催化材料与催化性能之间的构效关系，提高其回收重复使用效率，并借助理论计算和分子模拟手段探讨其催化机理，建立相应的催化模型。

本项目紧紧围绕研究主题，为研发应用于废弃油脂制生物燃料过程中所需的高效绿色催化材料，从过渡金属膦/磷酸盐材料、膦酸基团功能化介孔材料、膦酸基团功能化生物质材料三个层面展开系统研究，取得一系列有特色的研究成果。