“后石油时代”替代能源的研究主要包括近期对煤、天然气的利用和中远期对可再生生物质资源的开发。近日，在国家自然科学基金委和科技部等的资助下，化学学院寇元教授和刘海超教授两个课题组在这些方面的研究取得进展。

刘海超课题组在近临界水（高于200 ℃和 20 atm H₂ ）条件下，实现了纤维素的水解。同时，与快速加氢过程相耦合，将生成的单糖即时在钌催化剂作用下，加氢转化为山梨醇等多元醇，达到了纤维素的高效、绿色转化。这一结果发表在近期的 Angew. Chem. Int. Ed. （2007, 46, 7636-7639）后，先后被 Nature China （September 19, 2007) 在“Latest Research Highlight”和Chemical & Engineering News (October 15, 2007) 在“Science and Technology Concentrates”栏目中评述报道。

    煤和天然气转化为液体燃料的核心技术是费-托合成，即一氧化碳通过催化加氢转化为烃类化合物（液体燃料）。目前工业上主要采用负载金属催化剂。寇元教授课题组提出了全新的方法，在水相中利用非担载的钌原子簇（~2nm）高效实现了合成气的转化，在150 ℃下催化活性高出传统的负载催化剂35倍，100 ℃时的活性与负载催化剂200℃时的结果相当。这一研究结果在Angew. Chem. Int. Ed（DOI: 10.1002/anie.200703481）上在线发表，立即引起关注，英国皇家化学会的会刊Chemistry World（December 12）以“Aqueous Fischer-Tropsch is Clean and Green”为题作了评述，指出“中国科学家首次在水介质中实现了费-托合成，这是迈向烃类燃料生产绿色化的一步”。

纤维素是自然界中最丰富的生物质资源，但传统转化方法步骤多，能量利用不合理，部分过程对环境有较严重污染。针对上述科学问题，寇元教授和刘海超教授课题组通过在钌纳米簇催化剂上一步选择氢解糖酐（C-O-C）键，实现了纤维素到多元醇的绿色转化 （J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 8714-8715）。

编辑：碧荷