La biomasa puede servir como fuente renovable tanto de energía como de carbono. Acetona, n-butanol, y el caldo de fermentación de etanol (ABE) como fuente de combustibles y productos químicos derivados de la biomasa ha recibido mucha atención durante varias décadas. Sin embargo, el caldo de fermentación crudo contiene bajas concentraciones de oxigenados, limitando sus aplicaciones prácticas.

Por lo tanto, es importante desarrollar un catalizador resistente al agua altamente eficiente para convertir directa y selectivamente mezclas de oxigenados acuosos crudos en productos químicos de valor agregado; los que no son miscibles en agua (fácil separación después de la reacción) son especialmente de gran importancia. Sin embargo, la eficiencia y selectividad del proceso de transformación de los intermedios derivados de la biomasa sigue siendo un importante desafío tecnoeconómico.

El profesor Wang Feng del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China y sus colegas de la Universidad de Pekín informaron recientemente sobre un método catalítico novedoso y eficiente para la conversión de caldo de fermentación de biomasa acuosa en un producto inmiscible en agua. Su hallazgo fue publicado en Comunicaciones de la naturaleza .

Desarrollaron una estrategia capaz de transformar ~ 70 por ciento del carbono en una mezcla acuosa de fermentación ABE en 4-heptanona (4-HPO), catalizado por ceria dopada con estaño (Sn-ceria) con una selectividad tan alta como 86 por ciento. Si bien Sn-ceria es un catalizador versátil para la deshidrogenación, la reacción al alcohol de Guerbet, condensación, y reacciones de esterificación, todas estas reacciones, que involucran catálisis ácido-base y redox, relé y generar 4-HPO con alta selectividad (Fig. (A)). 4-HPO es un intermedio de valor agregado y se puede utilizar para producir combustible para aviones y productos químicos finos (Fig. (B)).

Es más, agua, que es perjudicial para los catalizadores informados para la conversión de ABE, fue beneficioso para producir 4-HPO. El excelente rendimiento catalítico de la ceria dopada con estaño se debe a las especies de estaño altamente dispersas y las vacantes de oxígeno de la ceria.

"Esta estrategia ofrece una ruta para la utilización de carbono orgánico altamente eficiente, ", dijo Wang." Puede integrar potencialmente plataformas de catálisis biológica y química para la producción robusta y altamente selectiva de productos químicos de valor agregado ".