刘贤响教授团队实现生物质糠醛制戊二醇技术新突破
（通讯员 段紫蝶）近日，石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室刘贤响教授课题组在利用生物质糠醛催化转化制戊二醇领域取得新进展。研究团队通过界面工程策略精准设计，合成出一种具有丰富氧空位的纳米球形二氧化铈负载钴催化剂，实现了糠醛一步高效转化为高附加值化学品1,5-戊二醇。相关成果以“One-step efficient conversion of furfural to 1,5-pentanediol over Co/CeO₂(111) interface-engineered nanospheres with abundant oxygen vacancies”为题，发表于化工领域国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》。2023级硕士研究生赵康宇为第一作者，肖自胜博士和刘贤响教授为通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金面上项目、湖南省自然科学基金面上项目和湖南省研究生科研创新项目的资助。
生物质是目前唯一可直接转化为化学品和燃料的绿色可再生碳资源。糠醛作为可由农林废弃物大规模制备的重要平台化合物，其高效转化对推动生物质资源的高值化利用具有重要意义。然而，如何实现糠醛分子中呋喃环碳–氧键的选择性断裂，并定向合成具有广阔市场应用前景的聚酯单体1,5-戊二醇，一直是该领域面临的关键科学挑战。
刘贤响教授团队采用乙二醇溶剂热法合成纳米球形催化剂，通过调控载体形貌实现二氧化铈活性晶面的定向暴露，显著降低氧空位形成能，从而在催化剂表面构建了高密度氧空位。同时，球形结构促进了金属钴的高度分散与易还原性，增强了催化剂的加氢性能。在温和反应条件下，该催化剂实现了1,5-戊二醇50.3%的收率。结合密度泛函理论计算与原位表征，研究揭示了金属钴与氧空位—路易斯酸位点的协同作用机制，为生物质中碳–氧键的选择性活化与断裂提供了新的设计思路。这一发现不仅为生物质定向转化提供了理论与方法支持，也为1,5-戊二醇的绿色工业化制备开辟了新的路径。