南昌大學化學化工學院許慧都團隊在《中國科學: 化學》發表論文《氫碘酸催化在生物質加氫脫氧過程中的應用》，系統綜述了“HI-金屬催化劑-H?”和“HI-氫供體”無金屬兩類催化體系在生物質加氫脫氧反應中的研究進展。氫碘酸憑借強親核性和還原性，可在溫和條件下高效催化生物質氫解，部分場景還能實現無金屬催化，為生物質轉化為高價值化學品和生物燃料提供了高效路徑，也為該領域未來發展指明了方向。

　　隨著化石能源枯竭與環保需求提升，生物質作為綠色可再生資源，其替代化石資源生產高附加值產品的潛力備受關注。但生物質含氧量高達40%~50%，能量密度較低，加氫脫氧反應是提升其能量密度的關鍵步驟。傳統加氫脫氧反應常需高溫和貴金屬催化劑，存在成本高、選擇性不足等問題，而氫碘酸(HI)因獨特的化學性質，成為解決這一難題的理想輔助試劑。

　　團隊研究發現，HI在加氫脫氧反應中可同時提供酸性環境和定向還原作用，但其氧化產物碘單質(I?)難以分離處理的問題長期制約應用。為此，科研人員開發了兩類高效催化體系實現HI與I?的原位循環：一類是“HI-金屬催化劑-H?”體系，利用Rh、Ru等貴金屬或改性碳化鎢(WC@MTMS)等低成本金屬催化劑，促使I?與H?反應再生HI，可將纖維素、果糖等原料轉化為2,5-二甲基四氫呋喃、5-甲基糠醛等生物燃料和精細化學品，最高收率達94.2%;另一類是“HI-氫供體”無金屬體系，包括H?PO?-HI、FA-NaI-微波等五種具體方案，通過次磷酸、甲酸等氫供體原位還原I?，無需金屬催化劑即可完成轉化，不僅降低了成本，還減少了酸用量，部分體系丙酸收率超99%，且可重復使用多次。

　　兩類體系各有優勢：金屬催化體系適用原料廣泛、反應條件溫和;無金屬體系成本更低、環境友好，但反應溫度相對較高。機理研究表明，反應核心均為C–OH鍵經碘離子親核取代轉化為C–I鍵，再通過不同路徑轉化為C–H鍵，實現脫氧提質。

　　團隊指出，未來應重點加強反應機理研究、拓展木質素等生物質全組分利用場景，并重視反應過程的環境影響與資源回收。該綜述為生物質催化轉化領域提供了全面的技術參考，將推動氫碘酸催化技術在綠色能源生產中的規模化應用，助力節能減排與可持續發展目標實現。