近日，化学工程学院生物质化工团队在半纤维素基糠醛催化加氢制备糠醇方面取得重要研究进展，实现了无溶剂条件下糠醛的高效选择性加氢。相关研究成果以“High-performance CuNi-alloy catalysts for efficient solvent-free hydrogenation furfural to furfuryl alcohol”为题发表在环境与能源领域国际权威TOP期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》上（IF=20.2）。昆明理工大学化学工程学院为论文第一完成单位，我院硕士研究生赵帅龙为论文第一作者，贾文龙博士和彭林才教授为论文通讯作者。

糠醛是工业成熟的大宗生物基平台化合物，可由木质纤维原料（如玉米芯、蔗渣）半纤维素经水解和脱水制备。2023年，全球糠醛年产量超过30万吨，市场规模达5.95亿美元，而我国已成为全球最大的糠醛生产和出口国，产能约占全球的70%。目前，全球约80%的糠醛都用于制备糠醇，它是一种重要的生物基工业原料，主要用于生产糠醛树脂、呋喃树脂、糠醇-尿醛树脂、酚醛树脂等，同时在染料、合成纤维、橡胶、农药和铸造等工业领域有广泛应用。目前糠醇工业化生产主要通过糠醛气相或液相催化加氢制得，反应通常需在高压氢气条件下或有机溶剂中进行，生产过程效率有待进一步提升。

基于此，生物质化工团队构建了一类高效NiCu合金催化剂，可在无溶剂和温和条件（110 ℃、0.3 MPa H₂）下，使糠醛选择性加氢生成糠醇。其中，Cu₁Ni₁O_x/C催化剂的转换效率TOF值高达13458.8 h⁻¹，显著优于已报道的反应体系（＜6273 h⁻¹）。同时，当反应体系放大至100 mL时，糠醇产率仍保持在99%以上，显示出优良的工业应用前景。机理研究表明：Ni⁰(111)晶面主导H₂均相解离及糠醛的η²(O)-醛模式吸附，而铜掺杂使催化剂d带中心上移，优化底物吸附构型和降低反应能垒，它们之间的合金效应增强活性位点稳定性。进一步研究发现，该催化剂具有广谱适用性，可拓展至多种醛酮衍生物的无溶剂加氢反应。该研究工作从电子结构调控角度深化了对CuNi合金催化剂界面作用机制的认识，并为用于醛酮化合物无溶剂氢化的高效催化剂设计提供了科学依据。

上述研究工作得到了国家自然科学基金项目、云南省基础研究计划项目等的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.125228