近日，中国科学技术大学教授俞书宏和梁海伟团队发展了一种简单有效的宏量制备方法，研制了基于价廉的细菌纤维素的一类新型纳米纤维固体酸催化剂材料，探究了此类纳米纤维固体酸催化剂在几种重要化学工业催化反应中的应用前景，相关研究结果以Natural Nanofibrous Cellulose-Derived Solid Acid Catalysts 为题，发表在Research上（Research 2019, DOI：10.34133/2019/6262719）。这种新型固体酸催化剂可通过不完全碳化和磺化天然纳米纤维素来制备（如图）。由于该制备工艺简单、成本低廉，因此易于推广使用。更为重要的是，制备的SACs保留了天然纤维前驱物的三维纳米纤维网络结构，具有较高的比表面积(高达837 m2g-1)和大孔容(可达0.92 cm3g-1)。此外，高效的磺化工艺使该纳米纤维具有丰富的Bronsted酸位点，包括-SO3H基团(高达2.42 mmolg-1)以及羟基(-OH)和羧基(-COOH)基团(总酸密度高达3.88 mmolg-1)。

　　在一系列重要的酸催化反应中，包括α-甲基苯乙烯的二聚反应(疏水性反应)、油酸的酯化反应(亲水性反应)和频哪醇重排反应(酸强依赖性反应)，这种新型SACs的催化性能均优于目前通用的固体酸催化剂，甚至在某些情况下性能优于经典的液体酸催化剂H2SO4。此外，该新型SACs在其他重要反应中也展现出卓越的性能，如β-烯酮/酯的合成和硝基苯还原等。

　　该研究表明，今后有望利用廉价生物质细菌纤维素来制备高效纳米纤维固体酸催化剂。这种新型纳米纤维SACs因其制备工艺简单、原料低廉易得，可以实现规模化生产，有望在化工领域推广使用。此外，该方法体系可以拓展到价格更加低廉的木材基纳米纤维来制备高效的新型SACs，同时也可推广到其他SACs体系，如磷酸化SACs等。因此，该研究为进一步开发基于纳米结构生物质材料的绿色、可持续、高效的催化剂提供了新的思路。