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新技術將草轉化為重要工業原料

作者:宋檢 時間:2022-11-17 來源:互聯網

對于自然界中大量生長的草類與樹木,科學家希望能將其以廉價的方式轉化為石油或者實用的化學原料。近日,一項*新研究利用廉價金屬催化劑,將芒草轉化為有用的芳香族化合物?;と松匣瘜W加網!這項工作發表在*新一期的ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。

一直以來,將植物中的物質進行轉化就很困難。這是因為植物中有大量的木質素,木質素是一種堅硬的多酚類天然高分子,而它的成分*其復雜并且難以降解。去年,Purdue University 的 Mahdi M. Abu-Omar領導的學術團隊使用一種鈀-鋅催化劑,可將白楊木中的木質素轉化為兩種重要的酚類物質,效率可達到50%。

其實早在2014年,Mahdi M. Abu-Omar就成立了一家公司Spero Energy來開發相關的技術。但是要使這個化學轉化過程成本更低、更加環保,他們必須要找到一種更廉價、更易得的催化劑?;と松匣瘜W加網!所以這次,他們盯上的另一種金屬——鎳。

在*新的這項研究中,他們先將芒草磨碎并加入甲醇,將負載在活性炭上的鎳催化劑引入。隨后,將反應溫度提高到225度。此時,木質素的高分子鏈降解為更短且可溶的成分。這些成分與催化劑接觸被轉化為有用的芳香族化合物,效率高達68%。

當然,植物體內不僅僅只有木質素。上述反應結束后,植物體內的大量多糖類物質會保留下來。隨后,研究者引入鐵金屬催化劑,可將多糖類物質轉化為糠醛、乙酰丙酸等重要工業化學品。

關于可再生資源的研究方興未艾,即便其產品與石油工業產品相比價格更高,但是這些技術革新用擲地有聲的研究結果告訴我們,生物煉制方案是可行的。

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