天津大學研發工藝將「木質素」變廢為寶

2020-12-05 中國新聞網

天津大學研發工藝將「木質素」變廢為寶

2015-05-11 22:50:44來源：中國新聞網作者：${中新記者姓名}責任編輯：

　　中新網天津5月11日電 (記者 張道正)天津大學11日透露，該校化工學院教授李永丹帶領團隊設計了一種工藝，突破性地將鹼木質素完全轉化成為高附加值的有機小分子化合物，能夠做到將「用之困難、棄之汙染」的木質素變廢為寶。

　　中國造紙工業年度報告稱，中國製漿造紙工業每年要從植物中分離出約3000萬噸纖維素，同時得到1000萬噸左右的木質素副產品。但是，超過95%的木質素卻以「黑液」形式直接排入江河或濃縮後燒掉：排入江河汙染水源和土壤，濃縮後燃燒熱值低，並產生硫氧化物汙染空氣。

　　如今，李永丹團隊研製出將木質素變廢為寶的工藝「一步法高效催化轉化工藝」，相關成果已發表在世界頂級綜合類化學刊物《德國應用化學》(Angew.Chem.Int.Ed)上，同時申請國際發明專利1項，國內專利4項。

　　木質素是一種由苯丙烷結構聚合成的三維大分子複合材料，通過醚鍵和碳碳鍵連接而成的長鏈芳香族化合物。它是唯一可以提供芳香環單體的可再生原料。這些芳香烴單體可用於製造從塑料汽水瓶、凱夫拉爾纖維到農藥和藥物等許多產品，現在，芳香烴幾乎完全來自石油。

　　而只有木質素的這些長鏈分解為個體單位時，芳香烴等才能成為可持續供應的有用化學製品的基礎成分。可是，木質素的分子結構很穩定，很難以低成本方式分解為有價值的亞單位。現有的木質素催化煉製過程能耗高、效率低，且產生焦油等廢料。

　　李永丹團隊則利用「一步法高效催化轉化工藝」變廢為寶，把木質素穩定的長鏈「打斷」，分解成高附加值的有機小分子化合物。並在國際上首次採用納米結構的α碳化鉬基催化劑，該催化劑價格便宜，卻在解聚木質素過程中，除了產生芳香烴，還產生長鏈醇類、脂類這些本身製備困難、價格頗高的小分子化合物，可謂「一舉多得」。

　　李永丹將木質素視作未來利用可再生生物質而非石油來作為原料，生產燃料或化學製品同時減少環境影響的「生物煉製」的關鍵。「若能從木質素處創造出價值，就能夠減輕非可再生能源和環境的壓力。」他說。(完)

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