生物質資源的高效綜合利用已成為全球綠色可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。由農業(yè)過剩資源、廢棄物等可再生原料合成高附加值化學品的技術路線，正逐步完善現代化工業(yè)的原料供應鏈。作為典型的生物質平臺化合物，糠醛、5-羥甲基糠醛可以通過可控開環(huán)合成C5-C6鏈式多元醇，進而用于聚酯、表面活性劑、增塑劑、樹脂等領域（如圖1）。

中國科學院寧波材料技術與工程研究所非金屬催化團隊在生物質高值轉化領域取得系列突破性進展。團隊深耕5-羥甲基糠醛規(guī)?；苽渑c高值化技術開發(fā)十余年，聯合浙江糖能科技有限公司共同完成的兩項規(guī)模化生產與應用技術，并于2024年分別通過成果鑒定、評價。此外，團隊成員在5-羥甲基糠醛加氫還原方面也取得一系列創(chuàng)新成果。

  近期，團隊通過系統(tǒng)篩選過渡金屬摻雜的鉑基雙金屬催化劑庫（PtM，M=Fe、Co、Ni、Cu和Zn），揭示了5-羥甲基糠醛生成1,2,6-己三醇、1,6-己二醇的基本構效關系（如圖2）。同位素標記與動力學實驗證明，呋喃環(huán)加氫、開環(huán)這兩條平行路線的速率控制步驟均涉及到溶劑水，降低水介導活性氫的覆蓋度有助于促進呋喃環(huán)開環(huán)。其中，鐵、鈷、鋅修飾組分顯著提高了鏈醇選擇性，而鎳、銅上的活性氫則傾向于通過Langmuir-Hinshelwood機制與呋喃環(huán)C=C鍵作用，該工作對高選擇性催化體系設計具有重要指導意義。