淘金热对木质素转换

说“你可以做任何木质素除了钱”可能是冗余的在于,由于催化系统,可以将木质素转化成有价值的芳香族化合物。

虽然行业正在试验可伸缩的纤维素乙醇生产,研究表明,这些过程直接相关的成本的价值从木质素组件获得初始生物量。面临的挑战是将木质素转化为有价值的化学物质,提高纤维素乙醇生产的总体经济足以使其商业化。

马克·克罗克,肯塔基州大学的我们,和他的同事们一直在研究木质素解聚自2010年以来,当有一个急于研究纤维素的解聚。”似乎木质素纤维素被遗忘的同母异父的妹妹,所以我们认为它是更有价值的木质素转换,”他说。

造纸工业产生约5000万吨的木质生物质通过制浆。在制浆,你通常把木质素从木浆留下纤维素制造纸,“克罗克解释道。然而,只有2%的剩木质素转化成有价值的材料,其余被当作低级燃料燃烧或填埋。

现在,克罗克的团队报告了一个突破对不同类地催化氧化木质素的解聚,使用金纳米粒子支持锂铝合金层状双氢氧化物。在木质素通过针对丰富β-O-4连杆,该集团获得低分子量芳烃单体等香兰素、香草酸和syringaldehyde。这些单体通常用于食品和香水工业,但也可以作为制药前兆,每吨4000 - 14000美元的市场价值。

在工业实践中,木质素氧化通常生产单个产品的产量很低,”说罗伯特·里纳尔蒂催化转化研究木质素在伦敦帝国理工学院,英国。然而,克罗克的系统单体收益率达到了40%。

本质上,通过单电子氧化机制进行机制,产生自由基。避免自由基是关键在处理木质素,激进的形成会引起的交联使木质素很难分解和单体获得最小的产量。

克罗克解释说,他们的催化剂是双电子氧化机制,避免激进的形成。这种机制是由于金纳米粒子被非常活跃和选择性氧化催化剂,金属氧化物上的情况下尤为如此。XPS (x射线光电子能谱)数据表明,基本支持有效的转移电子密度的金纳米粒子,这可能导致催化剂的活性。

克罗克的下一步是研究碳碳键在其他木质素的联系,比β-O-4链接更难打破。他们定义的模型化合物,这些其他液压支架木质素的联系和应用他们的催化剂,看看会发生什么。“现在,我们不知道,”克罗克说。

这方面的一个批评新的催化剂行业是不友好的,因为它使用一种贵金属。克罗克的小组正在调查显著减少所需的黄金与其他更便宜的金属合金的黄金。然而,里纳尔蒂,“当前结果肯定开辟新的途径维持价格的木质素。