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科学家发现生物质新用途

一个由中美科学家组成的研究小组研发出了一种新的催化剂,它能将纤维素这种生物质中最常见的形式直接转化为一种有用的化学物质,即乙二醇。

乙二醇目前广泛应用于各种产品中,包括聚酯纤维和汽车防冻剂。

这种催化剂经过改良后一旦商业化,就将能够降低乙二醇的生产费用。此外,研究人员说,因为其起作用的原材料不是粮食,它也不会威胁到粮食安全。

目前乙二醇主要来源于原油,但原油的储量正在急速下降,因此,能够在粮食秸秆和木材废料中广泛获取的纤维素就成了更好的选择。

但是,将纤维素转化成乙二醇的过程目前仍十分缓慢,且需要包括铂类金属在内的几种贵重的反应介质。

而这种由碳化钨和镍组成的新的催化剂可以极大地简化这一过程,并且将纤维素百分之百地转化,美国德拉维尔大学的陈经广教授介绍说。陈经广是该研究团队的领头人之一。

陈经广补充说,碳化钨和镍的组合将乙二醇在最终产品中的含量提高到了61%,而单纯使用碳化钨产生的乙二醇只占最终产品的27%

研究团队的另一领头人、中科院大连化学物理研究所所长张涛说,同现有的铂类金属催化剂相比,这种新的催化剂很有可能将乙二醇的生产成本降低50倍。

但是研究人员也表示,欲将这一催化剂商业化,还有两个关键问题需要解决。

首先,新的催化剂需要高温和高压才能起作用。“如此的高压工业化生产将是很昂贵的。”陈经广说。

另一个问题是最终产品的提纯。“我们还需要进一步研究如何将最终的一些醇类副产品分离开。”张涛说。

中国国家发改委能源研究所的一位高级官员王中颖表示,尽管目前对这一催化剂的前景下结论还为时过早,但是类似的研究对任何国家都有“战略意义”,特别是在当前面临能源短缺和日益增长的食品需求的情形下。

该项研究已经于上月(九月份)在线发表于德国的《应用化学国际版》期刊上,并将于11月发表于该期刊的印刷版上。

References

Angewandte Chemie International Edition 10.1002/anie.200803233 (2008)