受生物學(xué)和納米工程催化劑的啟發(fā)，澳大利亞墨爾本的RMIT大學(xué)(皇家墨爾本理工大學(xué))的研究人員開發(fā)了陶瓷催化劑顆粒，該顆粒具有大孔和介孔的多孔網(wǎng)絡(luò)，可用于將雜質(zhì)含量高的原料(例如用過的食用油)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品(例如生物柴油燃料)。

為了實(shí)現(xiàn)將混合原料轉(zhuǎn)化為柴油，催化劑材料的大孔用硫酸氧化鋯固體酸涂層選擇性功能化，而較小的中孔用MgO固體納米微粒選擇性功能化。廢棄物原料先進(jìn)入大孔，大孔中含有的酸活性位可以對其進(jìn)行酸催化的酯化預(yù)處理，所以當(dāng)原料進(jìn)入介孔結(jié)構(gòu)之前就已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹行裕诮榭變?nèi)被堿催化形成生物柴油。

研究人員稱，多孔陶瓷骨架制造成本低廉，能夠以精確的方式按設(shè)定的順序進(jìn)行多個反應(yīng)。而且，分割的活性位和基質(zhì)通道保護(hù)活性位免受雜質(zhì)的影響。RMIT大學(xué)的聯(lián)合首席研究員Karen Wilson指出：新催化劑的設(shè)計(jì)模仿了人類細(xì)胞中酶的配位絡(luò)合化學(xué)反應(yīng)的方式，以前開發(fā)的催化劑可以同時(shí)進(jìn)行多個化學(xué)反應(yīng)，但幾乎無法控制這些反應(yīng)，而且效率低下，難以預(yù)測。

RMIT大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)下一步將把催化劑的產(chǎn)量從克增加到千克，并采用3D打印技術(shù)來加速商業(yè)化。該團(tuán)隊(duì)正在尋找商業(yè)合作伙伴，以生產(chǎn)一系列具有不同應(yīng)用的商業(yè)催化劑。