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5‐Hydroxymethylfurfural and its Downstream Chemicals: A Review of Catalytic Routes

商业化 背景(考古学) 生化工程 可再生能源 呋喃 纳米技术 业务 有机化学 材料科学 化学 工程类 营销 古生物学 电气工程 生物
作者
Chunlin Chen,Mingxin Lv,Hualei Hu,Liyuan Huai,Bin Zhu,Shilin Fan,Q.Z. Wang,Jian Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (37) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/adma.202311464
摘要

Abstract Biomass assumes an increasingly vital role in the realm of renewable energy and sustainable development due to its abundant availability, renewability, and minimal environmental impact. Within this context, 5‐hydroxymethylfurfural (HMF), derived from sugar dehydration, stands out as a critical bio‐derived product. It serves as a pivotal multifunctional platform compound, integral in synthesizing various vital chemicals, including furan‐based polymers, fine chemicals, and biofuels. The high reactivity of HMF, attributed to its highly active aldehyde, hydroxyl, and furan ring, underscores the challenge of selectively regulating its conversion to obtain the desired products. This review highlights the research progress on efficient catalytic systems for HMF synthesis, oxidation, reduction, and etherification. Additionally, it outlines the techno‐economic analysis (TEA) and prospective research directions for the production of furan‐based chemicals. Despite significant progress in catalysis research, and certain process routes demonstrating substantial economics, with key indicators surpassing petroleum‐based products, a gap persists between fundamental research and large‐scale industrialization. This is due to the lack of comprehensive engineering research on bio‐based chemicals, making the commercialization process a distant goal. These findings provide valuable insights for further development of this field.
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