• 厦门大学团队发现太阳能驱动生物质全利用新方
  •   与保守催化转化方式必要高温高压前提、耗损氢气,产品价值和收率低比拟,太阳能催化转化只要在暖和前提下进行,产品的官能团可无效保存,提高生物质基化学品的附加值,也可使得木质素转化历程愈加绿色环保。

      为领会决这一难题,钻研职员发觉并充实操纵了CdS纳米粒子量子点的胶体特征,通过调理量子点的概况活性剂和所利用的溶剂,使量子点高分离或近似溶于溶剂中。成果显示,在可见光映照下,获得了84%的理论芬芳化合物单体产率。进一步通过弱酸催化水解半纤维素,得到84%的木糖产率;通过酶解纤维素,得到91%的葡萄糖产率,最终实现了木质纤维素的全操纵。

      “以后纤维素和半纤维素的转化操纵手艺相对成熟,而作为可再生芬芳化合物的潜在原料,木质素却远未实现高效操纵”,论文通信作者之一王野告诉《中国科学报》记者,木质素次要以烧毁物排放为燃料,它可否被高效转化操纵决定了生物质全体操纵的经济性和可连续性。

      近年来,连续有纤维素乙醇树模工场建成和开工试产,申了然纤维素乙醇出产手艺拥有优良前景。该方式能够与现有的纤维素乙醇历程相连系,将木质纤维素中三种次要组分全数操纵起来的组合生物炼制新手艺。“然而要走向工业化,还必要成长更不变的光催化剂,工业化门路仍然任重道远。”王野说。

      实现绿色碳资本的高效操纵是科学家们不竭摸索的课题。厦门大学传授王野课题组和程俊课题组竞争,发觉并操纵量子点催化剂对木质素特定化学键的高效活化机能,初次实现了可见光映照下原生木质素在暖和前提下的彻底转化。有关功效于10月1日在线颁发于《天然催化》上。

      生物质是通过光合感化而构成的各类无机体,包罗所有的动动物和微生物。木质纤维素作为可再生的绿色碳资本,由木质素、纤维素和半纤维素构成,占地球上动物类生物质的90%,是最次要的可再生碳资本。

      木质素是天然界储量最丰硕的芬芳化合物之源,其化学键保持构中含量最高的是-O-4键(占60%),因而取舍性地堵截-O-4键是得到高值芬芳化合物单体的环节。钻研发觉,可见光映照下,CdS纳米粒子在室温前提下即可高效催化木质素模子分子中-O-4的断键,其效率高于保守的高温热催化系统。

      然而,当以实在生物质(桦木)为原料时,CdS纳米粒子根基无奈催化转化此中的原生木质素。王野指出,形成这种机能差此外次要缘由,是原生木质素在暖和前提下险些不溶于任何溶剂,使得反映物(原生木质素)和多相催化剂无奈实现分子程度上的无效接触,这也是现阶段暖和前提下原生木质素转化的次要瓶颈。

 

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