本文转自【央视新闻客户端】;
记者从中国(guo)科学院大连化(hua)学物理研(yan)究所获悉,该所研(yan)究团队近日在木质纤维素分(fen)离和高值化(hua)利用方向取得重要突破(po),提出木质纤维素催化(hua)精炼新策略,采用催化(hua)反应(ying)手(shou)段,解决了在木质纤维素绿(lu)色精炼过程中的难题。该研(yan)究成(cheng)果对于开发利用好生物质、实现“双碳”目(mu)标具(ju)有(you)重要意义(yi),这一成(cheng)果日前(qian)在国(guo)际学术(shu)期刊《自然》发表。
木质纤维素是自然界中储量最(zui)丰富的可再生原(yuan)料(liao),广泛(fan)来源于木材、竹材、秸秆(gan)等,主(zhu)要由纤维素、半纤维素和木质素(简称“三素”)组成(cheng)。其作为可再生化(hua)工原(yuan)料(liao)使(shi)用的关键(jian)难题是,如何高质量地分(fen)离三素以(yi)获取规(gui)模(mo)化(hua)利用的原(yuan)料(liao),供下游转化(hua)使(shi)用。例如,在近两千年历史的造纸法中,分(fen)离出竹、麻、秸秆(gan)等中的纤维组分(fen)(以(yi)纤维素和半纤维素为主(zhu))用于造纸;现代化(hua)学法制浆造纸中,分(fen)离出的纤维素浆约占生物质总量的一半,而占总量20%~30%的木质素发生不可控(kong)缩聚(ju),难以(yi)高值化(hua)利用。作为最(zui)具(ju)利用价值的可再生碳资源,木质纤维素三素如果无法充分(fen)利用,将限制生物质化(hua)工发展的经济(ji)性和环境(jing)友好性。
经过多年研(yan)究攻关,科研(yan)团队针对木质素分(fen)离中易发生低值化(hua)自缩合等难题,设计并开发了催化(hua)木质素芳基化(hua)的三素分(fen)离技术(shu)。该策略源于对木质素自缩合反应(ying)本质的新认识,采用催化(hua)反应(ying)手(shou)段,解决了在木质纤维素绿(lu)色精炼过程中三组分(fen)高效分(fen)离并高值化(hua)利用的难题。该研(yan)究成(cheng)果在助(zhu)力非石化(hua)资源高值化(hua)利用的同时(shi),有(you)望弥补(bu)我国(guo)生物质原(yuan)料(liao)利用不充分(fen)、生物质基材料(liao)进口依存度高等问题。
△催化(hua)木质素芳基化(hua)的三素分(fen)离(CLAF)研(yan)究思路
△木质纤维素三素催化(hua)精炼新策略
△科研(yan)团队在实验室工作
△分(fen)离后的产物
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)