一項(xiàng)國際研究合作已向生物丁醇商業(yè)可行性生產(chǎn)邁出了重要一步，生物丁醇作為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的巨大潛力可以為擺脫化石燃料鋪平道路。關(guān)鍵突破在于開發(fā)了一種新的金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)（MOF），它可以從生產(chǎn)燃料所需的發(fā)酵生物質(zhì)液體培養(yǎng)基中有效地分離出生物丁醇。研究結(jié)果發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會雜志》。該研究通訊作者、俄勒岡州立大學(xué)的Kyriakos Stylianou 表示，研究人員現(xiàn)在正在尋求與工業(yè)界合作，嘗試擴(kuò)大用新的金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)分離方法的規(guī)模。如果能成功擴(kuò)大規(guī)模，這可能成為不依賴化石燃料道路的一個(gè)重要里程碑。俄勒岡州立大學(xué)理學(xué)院化學(xué)研究員Stylianou 說，生物燃料是一種可持續(xù)的、可再生的燃料替代品，與生物乙醇和生物柴油比，生物丁醇最近已成為一種具有吸引力的選擇。但將其從發(fā)酵液中分離出來，一直是實(shí)現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)競爭力生產(chǎn)方向的一個(gè)主要障礙。

丁醇，又稱正丁醇，與汽油的關(guān)系比乙醇更密切，可以從石油中合成，也可以由生物質(zhì)制造。生物乙醇（乙醇）是一種常見的生物燃料添加劑，但每加侖的能量比汽油少得多，還會對發(fā)動(dòng)機(jī)部件造成危害。

制造生物乙醇的過程被稱為ABE（丙酮-丁醇-乙醇）發(fā)酵。它產(chǎn)生一種水狀的液體培養(yǎng)液，它的組成中含有約2 %的丁醇（質(zhì)量）。因此，需要一種能夠在水溶液環(huán)境中以及在有機(jī)溶劑（這種情況下是丙酮，它是指甲油去除劑和油漆稀釋劑等產(chǎn)品中的關(guān)鍵成分）存在的情況下也能正常工作的分離手段。

Stylianou 與瑞士、中國、英國和西班牙大學(xué)的同事基于銅離子和碳硼烷-羧酸鹽配體合成了一種新型的金屬有機(jī)結(jié)構(gòu)，稱為mCB-MOF-1。該MOF 可以通過吸附法從發(fā)酵液中提取丁醇，其效率高于蒸餾法或現(xiàn)有的其他方法。該MOF 在有機(jī)溶劑、熱水以及酸性和堿性水溶液中都很穩(wěn)定。Stylianou 說：生物燃料可以加強(qiáng)能源安全，也可以成為能源計(jì)劃中的一個(gè)重要組成部分，生物燃料實(shí)際上可以捕集和儲存碳，它對于實(shí)現(xiàn)應(yīng)對氣候變化目標(biāo)的作用是巨大的。生物丁醇比生物乙醇更好，原因有很多，包括它的能量密度幾乎和汽油一樣高，而且能與汽油混合。生物丁醇還可替代作為一系列工業(yè)化學(xué)品重要前體的合成丁醇。