由生物质制成的燃料被认为是气候中性的，尽管生产它仍然需要能量:所需的化学反应需要高水平的温度和压力。

慕尼黑工业大学(TUM)化学技术教授、美国华盛顿里奇兰太平洋西北国家实验室综合催化研究所所长Johannes Lercher说:“如果我们要在未来不使用化石能源并有效地大规模利用生物质，我们还必须找到减少处理生物质所需能源的方法。”

莱彻与一个国际研究小组合作，仔细研究了水分子在沸石孔内反应中的作用，沸石孔的大小不到一纳米。

一切都始于酸

酸的一个特点是它很容易提供质子。因此，当加入水中时，盐酸分裂成带负电的氯离子，就像在食盐晶体中发现的那样，以及带正电的质子，它们附着在水分子上。这就产生了带正电的水合氢离子，它看起来会进一步传递质子，例如传递给有机分子。

当有机分子“被迫”接受质子时，它会试图稳定自己。因此，醇可以产生具有双键的分子——这是从生物质到生物燃料的典型反应步骤。沸石壁稳定在转化过程中发生的过渡状态，因此，有助于最小化反应发生所需的能量。

沸石起酸的作用

沸石的晶体结构中含有氧原子，而氧原子已经携带了一个质子。像分子酸一样，它们通过与水的相互作用形成水合氢离子。

然而，当水合氢离子分散在水中时，它们仍然与沸石密切相关。化学预处理可以改变这些活性中心的数量，从而在沸石的孔隙中建立一定密度的水合氢离子。

是所有反应的理想沸石

通过系统地改变孔洞的大小、活性位点的密度和水的数量，研究小组能够阐明孔洞的大小和水的浓度，从而最好地催化选定的示例反应。

“一般来说，通过减小孔隙和提高电荷密度来提高反应速率是可能的，”Johannes Lercher解释道。“然而，这种增加也有它的局限性:当物体太拥挤，电荷彼此太近时，反应速度会再次下降。”这使得为每个反应找到最佳条件成为可能。”

“沸石通常适合作为所有化学反应的纳米反应器，这些化学反应的反应伙伴可以进入孔中，并且酸被用作催化剂，”Lercher强调说。“我们正处于一个发展的开端，它有可能在低温下提高分子的反应性，从而在燃料或化学品的生产中节省大量的能源。”