Catalytic Conversion of Biomass into Chemicals and Fuels over Magnetic Catalysts

ACS Catalysis

Volumn 6, Issue 1, 2016, Pages 326-338

  Liu, Bing ^a   Zhang, Zehui ^a  

^a SOUTH CENTRAL UNIVERSITY FOR NATIONALITIES   (China)

Author keywords

biomass conversion; magnetic particles; nanocatalyst; sustainable chemistry

Indexed keywords

BIOCONVERSION; BIOMASS; BRIDGES; CARBOHYDRATES; CATALYSTS; CHEMICALS; FOSSIL FUELS; FUELS; LIQUID FUELS; MAGNETIC SEPARATION; MAGNETISM; NANOPARTICLES; PROVEN RESERVES;

BIOMASS CONVERSION; BIOMASS TRANSFORMATION; CATALYTIC TRANSFORMATION; HETEROGENEOUS CATALYST; MAGNETIC NANO-PARTICLES; MAGNETIC PARTICLE; NANO-CATALYST; SUSTAINABLE CHEMISTRY;

NANOMAGNETICS;

EID: 84953212672     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acscatal.5b02094     Document Type: Review

References (92)

1. Kobayashi, H.; Ohta, H.; Fukuoka, A. Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 869-883 10.1039/c2cy00500j
2. Lanzafame, P.; Centi, G.; Perathoner, S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 7562-7580 10.1039/C3CS60396B
3. Huber, G. W.; Iborra, S.; Corma, A. Chem. Rev. 2006, 106, 4044-4098 10.1021/cr068360d
4. Bozell, J. J. Science 2010, 329, 522-523 10.1126/science.1191662
5. Liu, Q. Y.; Bie, Y. W.; Qiu, S. B.; Zhang, Q.; Sainio, J.; Wang, T. J.; Ma, L. L.; Lehtonen, J. Appl. Catal., B 2014, 147, 236-245 10.1016/j.apcatb.2013.08.045
6. Osatiashtiani, A.; Lee, A. F.; Granollers, M.; Brown, D. R.; Olivi, L.; Morales, G.; Melero, J. A.; Wilson, K. ACS Catal. 2015, 5, 4345-4352 10.1021/acscatal.5b00965
7. Wang, T. F.; Nolte, M. W.; Shanks, B. H. Green Chem. 2014, 16, 548-572 10.1039/C3GC41365A
8. Werpy, T.; Petersen, G.; Aden, A.; Bozell, J.; Holladay, J.; White, J.; Manheim, A.; Eliot, D.; Lasure; Jones, L. S. Top Value Added Chemicals From Biomass. Volume 1-Results of Screening for Potential Candidates From Sugars and Synthesis Gas, U.S. Department of Energy Report; Pacific Northwest National Laboratory/U.S. Department of Energy: Oak Ridge, TN, August 2004.
9. Dethlefsen, J. R.; Lupp, D.; Teshome, A.; Nielsen, L. B.; Fristrup, P. ACS Catal. 2015, 5, 3638-3647 10.1021/acscatal.5b00427
10. Shi, D. M.; Vohs, J. M. ACS Catal. 2015, 5, 2177-2183 10.1021/acscatal.5b00038
11. Fihri, A.; Bouhrara, M.; Nekoueishahraki, B.; Basset, J. M.; Polshettiwar, V. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 5181-5203 10.1039/c1cs15079k
12. Roduner, E. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 583-592 10.1039/b502142c
13. Somorjai, G. A.; Frei, H.; Park, J. Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16589-16605 10.1021/ja9061954
14. Goesmann, H.; Feldmann, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 1362-1395 10.1002/anie.200903053
15. Molnar, A. Chem. Rev. 2011, 111, 2251-2320 10.1021/cr100355b
16. Chng, L. L.; Erathodiyil, N.; Ying, J. Y. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1825-1837 10.1021/ar300197s
17. Varma, R. S.; Verma, D.; Sinha, A. K.; Jain, S. L. Appl. Catal., A 2015, 489, 17-23 10.1016/j.apcata.2014.10.004
18. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. Chem. Commun. 2012, 48, 6220-6222 10.1039/c2cc32566g
19. Polshettiwar, V.; Luque, R.; Fihri, A.; Zhu, H.; Bouhrara, M.; Basset, J.-M. Chem. Rev. 2011, 111, 3036-3075 10.1021/cr100230z
20. Baig, R. B. N.; Nadagouda, M. N.; Varma, R. S. Green Chem. 2014, 16, 4333-4338 10.1039/C4GC00748D
21. Verma, R. S.; Baig, R. B. N.; Han, C.; Nadagouda, M. N.; Varma, R. S. Chem. Commun. 2015, 51, 15554-15557 10.1039/C5CC05895C
22. Shylesh, S.; Schünemann, V.; Thiel, W. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 3428-3459 10.1002/anie.200905684
23. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53, 18625-18629 10.1021/ie501081q
24. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. Green Chem. 2012, 14, 625-632 10.1039/c2gc16301b
25. Rossi, L. M.; Garcia, M. A. S.; Vono, L. L. R. J. Braz. Chem. Soc. 2012, 23, 1959-1971 10.1590/S0103-50532012001100002
26. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. Green Chem. 2013, 15, 398-417 10.1039/C2GC36455G
27. Baig, R. B. N.; Nadagouda, M. N.; Varma, R. S. Coord. Chem. Rev. 2015, 287, 137-156 10.1016/j.ccr.2014.12.017
28. Dalpozzo, R. Green Chem. 2015, 17, 3671-3686 10.1039/C5GC00386E
29. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. Chem. Commun. 2013, 49, 752-770 10.1039/C2CC35663E
30. Varma, R. S. Green Chem. 2014, 16, 2027-2041 10.1039/c3gc42640h
31. Zhang, D.; Zhou, C.; Sun, Z.; Wu, L. Z.; Tung, C. H.; Zhang, T. Nanoscale 2012, 4, 6244-6255 10.1039/c2nr31929b
32. Hyeon, T. Chem. Commun. 2003, 927-934 10.1039/b207789b
33. Yin, M.; O'Brien, S. O. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 10180-10181 10.1021/ja0362656
34. Laurent, S.; Forge, D.; Port, M.; Roch, A.; Robic, C.; Vander Elst, L.; Muller, R. N. Chem. Rev. 2008, 108, 2064-2110 10.1021/cr068445e
35. Robinson, I.; Tung, L. D.; Maenosono, S.; Wälti, C.; Thanh, N. T. Nanoscale 2010, 2, 2624-2630 10.1039/c0nr00621a
36. Wei, S.; Wang, Q.; Zhu, J.; Sun, L.; Lin, H.; Guo, Z. Nanoscale 2011, 3, 4474-4502 10.1039/c1nr11000d
37. Qiu, X. L.; Li, Q. L.; Zhou, Y.; Jin, X. Y.; Qi, A. D.; Yang, Y. W. Chem. Commun. 2015, 51, 4237-4240 10.1039/C4CC10413G
38. Jiang, X.; Yang, X. L.; Zhu, Y. H.; Yao, Y. F.; Zhao, P.; Li, C. Z. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 2361-2369 10.1039/C4TA05913A
39. Lu, A.-H.; Schmidt, W.; Matoussevitch, N.; Bönnemann, H.; Spliethoff, B.; Tesche, B.; Bill, E.; Kiefer, W.; Schüth, F. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 4303-4306 10.1002/anie.200454222
40. Baig, R. B. N.; Varma, R. S. ACS Sustainable Chem. Eng. 2014, 2, 2155-2158 10.1021/sc500341h
41. Wiredu, B.; Amarasekara, A. S. Catal. Commun. 2014, 48, 41-44 10.1016/j.catcom.2014.01.021
42. Shen, S. G.; Cai, B.; Wang, C. Y.; Li, H. M.; Dai, G.; Qin, H. F. Appl. Catal., A 2014, 473, 70-74 10.1016/j.apcata.2013.12.037
43. Lai, D.; Deng, L.; Guo, Q.; Fu, Y. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 3552-3557 10.1039/c1ee01526e
44. Lai, D.; Deng, L.; Li, J.; Liao, B.; Guo, Q.; Fu, Y. ChemSusChem 2011, 4, 55-58 10.1002/cssc.201000300
45. Takagaki, A.; Nishimura, M.; Nishimura, S.; Ebitani, K. Chem. Lett. 2011, 40, 1195-1197 10.1246/cl.2011.1195
46. Zhang, C. B.; Wang, H. Y.; Liu, F. D.; Wang, L.; He, H. Cellulose 2013, 20, 127-134 10.1007/s10570-012-9839-5
47. Liu, Z. W.; Fu, X.; Tang, S. R.; Cheng, Y.; Zhu, L.; Xing, L. L.; Wang, J.; Xue, L. L. Catal. Commun. 2014, 56, 1-4 10.1016/j.catcom.2014.06.022
48. Verma, D.; Tiwari, R.; Sinha, A. K. RSC Adv. 2013, 3, 13265-13272 10.1039/c3ra41025k
49. Xiong, Y.; Zhang, Z. H.; Wang, X.; Liu, B.; Lin, J. T. Chem. Eng. J. 2014, 235, 349-355 10.1016/j.cej.2013.09.031
50. Guo, H. X.; Lian, Y. F.; Yan, L. L.; Qi, X. H.; Smith, R. L. Green Chem. 2013, 15, 2167-2174 10.1039/c3gc40433a
51. Alftren, J.; Hobley, T. J. Biomass Bioenergy 2014, 65, 72-78 10.1016/j.biombioe.2014.03.009
52. Abraham, R. E.; Verma, M. L.; Barrow, C. J.; Puri, M. Biotechnol. Biofuels 2014, 7, 90-99 10.1186/1754-6834-7-90
53. Van Putten, R. J.; Van der Waal, J. C.; De Jong, E.; Rasrendra, C. B.; Heeres, H. J.; De Vries, J. G. Chem. Rev. 2013, 113, 1499-1597 10.1021/cr300182k
54. Saha, B.; Abu-Omar, M. M. Green Chem. 2014, 16, 24-38 10.1039/C3GC41324A
55. Dutta, S.; De, S.; Saha, B. Biomass Bioenergy 2013, 55, 355-369 10.1016/j.biombioe.2013.02.008
56. Rosatella, A. A.; Simeonov, S. P.; Frade, R. F. M.; Afonso, C. A. M Green Chem. 2011, 13, 754-793 10.1039/c0gc00401d
57. Zhang, X. C.; Wang, M.; Wang, Y. H.; Zhang, C. F.; Zhang, Z.; Wang, F.; Xu, J. Chin. J. Catal. 2014, 35, 703-708 10.1016/S1872-2067(12)60739-6
58. Martinez, J. J.; Nope, E.; Rojas, H.; Cubillos, J.; Sathicq, A. G.; Romanelli, G. P. Catal. Lett. 2014, 144, 1322-1331 10.1007/s10562-014-1267-8
59. Hu, L.; Tang, X.; Wu, Z.; Lin, L.; Xu, J. X.; Xu, N.; Dai, B. L. Chem. Eng. J. 2015, 263, 299-308 10.1016/j.cej.2014.11.044
60. Lan, J. F.; Zhang, Z. H. J. Ind. Eng. Chem. 2015, 23, 200-205 10.1016/j.jiec.2014.08.016
61. Lee, Y. C.; Dutta, S.; Wu, K. C. W. ChemSusChem 2014, 7, 3241-3246 10.1002/cssc.201402605
62. Mascal, M.; Nikitin, E. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 7924-7926 10.1002/anie.200801594
63. Mascal, M.; Nikitin, E. B. ChemSusChem 2009, 2, 859-861 10.1002/cssc.200900136
64. Wang, S. G.; Zhang, Z. H.; Liu, B.; Li, J. L. Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 2104-2112 10.1039/c3cy00223c
65. Zhang, Z. H.; Wang, Y. M.; Fang, Z. F.; Liu, B. ChemPlusChem 2014, 79, 233-240 10.1002/cplu.201300301
66. Yuan, Z. L.; Zhang, Z. H.; Zheng, J. D.; Lin, J. T. Fuel 2015, 150, 236-242 10.1016/j.fuel.2015.02.020
67. Yin, S. S.; Sun, J.; Liu, B.; Zhang, Z. H. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 4992-4999 10.1039/C4TA06135G
68. Jacquel, N.; Saint-Loup, R.; Pascault, J. P.; Rousseau, A.; Fenouillot, F. Polymer 2015, 59, 234-242 10.1016/j.polymer.2014.12.021
69. Antonyraj, C. A.; Jeong, J.; Kim, B.; Shin, S.; Kim, S.; Lee, K.-Y.; Cho, J. K. J. Ind. Eng. Chem. 2013, 19, 1056-1059 10.1016/j.jiec.2012.12.002
70. Wang, S. G.; Zhang, Z. H.; Liu, B.; Li, J. L. Ind. Eng. Chem. Res. 2014, 53, 5820-5827 10.1021/ie500156d
71. Zhang, Z. H.; Yuan, Z. L.; Tang, D. G.; Ren, Y. S.; Lv, K. L.; Liu, B. ChemSusChem 2014, 7, 3496-3504 10.1002/cssc.201402402
72. Karimi, B.; Mirzaei, H. M.; Farhangi, E. ChemCatChem 2014, 6, 758-762 10.1002/cctc.201301081
73. Yang, Z. Z.; Deng, J.; Pan, T.; Guo, Q. X.; Fu, Y. Green Chem. 2012, 14, 2986-2989 10.1039/c2gc35947b
74. Liu, B.; Zhang, Z. H.; Lv, K. L.; Deng, K. J.; Duan, H. M. Appl. Catal., A 2014, 472, 64-71 10.1016/j.apcata.2013.12.014
75. Zhang, Z. H.; Zhen, J. D.; Liu, B.; Lv, K. L.; Deng, K. J. Green Chem. 2015, 17, 1308-1317 10.1039/C4GC01833H
76. Mei, N.; Liu, B.; Zheng, Z. H.; Lv, K.; Tang, D.; Zhang, Z. Catal. Sci. Technol. 2015, 5, 3194-3202 10.1039/C4CY01407C
77. Liu, B.; Ren, Y. S.; Zhang, Z. H. Green Chem. 2015, 17, 1610-1617 10.1039/C4GC02019G
78. Wang, S. G.; Zhang, Z. H.; Liu, B. ACS Sustainable Chem. Eng. 2015, 3, 406-412 10.1021/sc500702q
79. Zhang, P. B.; Han, Q. J.; Fan, M. M.; Jiang, P. P. Appl. Surf. Sci. 2014, 317, 1125-1130 10.1016/j.apsusc.2014.09.043
80. Liu, C.; Lv, P. M.; Yuan, Z. H.; Yan, F.; Luo, W. Renewable Energy 2010, 35, 1531-1536 10.1016/j.renene.2009.10.009
81. Hu, S. Y.; Guan, Y. P.; Wang, Y.; Han, H. Y. Appl. Energy 2011, 88, 2685-2690 10.1016/j.apenergy.2011.02.012
82. Lin, L.; Vittayapadung, S.; Li, X. Q.; Jiang, W. W.; Shen, X. Q. Environ. Prog. Sustainable Energy 2013, 32, 1255-1261 10.1002/ep.11721
83. Xue, B. J.; Luo, J.; Zhang, F.; Fang, Z. Energy 2014, 68, 584-591 10.1016/j.energy.2014.02.082
84. Guo, P. M.; Huang, F. H.; Huang, Q. D.; Zheng, C. J. Am. Oil Chem. Soc. 2012, 89, 497-504 10.1007/s11746-011-1924-7
85. Liu, C. H.; Huang, C. C.; Wang, Y. W.; Lee, D. J.; Chang, J. S. Appl. Energy 2012, 100, 41-46 10.1016/j.apenergy.2012.05.053
86. Zhou, G. X.; Chen, G. Y.; Yan, B. B. Biotechnol. Lett. 2014, 36, 63-68 10.1007/s10529-013-1336-x
87. Zhang, J.; Xu, S. H.; Wu, S. B.; Liu, Y. Chem. Eng. Sci. 2013, 99, 171-176 10.1016/j.ces.2013.06.002
88. Zhang, J.; Yin, C.; Zhang, S. B.; Wu, H. BioResources 2012, 8, 4676-4686 10.15376/biores.8.1.1398-1408
89. Zhang, J.; Wu, S. B.; Liu, Y. Energy Fuels 2014, 28, 4242-4246 10.1021/ef500031w
90. Kobayashi, H.; Hosaka, Y.; Hara, K.; Feng, B.; Hirosaki, Y.; Fukuoka, A. Green Chem. 2014, 16, 637-644 10.1039/C3GC41357H
91. Ye, L. M.; Duan, X. P.; Lin, H. Q.; Yuan, Y. Z. Catal. Today 2012, 183, 65-71 10.1016/j.cattod.2011.08.006
92. Lu, Q.; Ye, X. N.; Zhang, Z. B.; Dong, C. Q.; Zhang, Y. Bioresour. Technol. 2014, 171, 10-15 10.1016/j.biortech.2014.08.075