从2ième代乙醇的纤维素转化成糖


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跳到纤维素小的糖分子

从最大的一组科学家碳普朗克研究所(MPI-KoFo)米尔海姆 - 上的鲁尔已经制定了相对容易地切纤维素转化成它的构成要素,糖的新方法。 这可能会打开大门的生产原料和木材或植物废料来自生物质的生物燃料,所以不会与食物竞争。



纤维素是世界上最常见的有机分子,是植物细胞的主要成分。 因为它是特别稳定的,它一直难以将工业裂解成其基本部件。 能量的显著量保持未使用的为好。

罗伯特·里纳尔迪,伊利Palkovits和费尔迪SchüthMPI-KoFo现在能够通过使用固体酸催化剂和离子环境,以克服这个障碍。 使用,以及该过程,以允许选择性地将长纤维素链切成小块,在几个小时或更少的空间。 另外,一个优点是,通过副产物很少出现,从而降低了进一步的处理并发症的风险。 该催化剂可以回收并在反应结束时重新使用。

在第一步中,研究人员将纤维素分子置于离子溶液中。 它是一种在室温下为液体的盐,含有带正电荷和带负电的元素。 “这一步骤使得长纤维素链可以进行以下化学反应,纤维素可以被固体催化剂攻击,”Schüth解释说。

同时,MPI-KoFo团队确定了催化剂应具有哪些性质以切割纤维素。 材料必须是酸性的,即产生H +质子。 它还必须具有大的表面和适当尺寸的孔,因为溶解在离子溶液中的纤维素非常粘稠,这使链条向催化剂的运输变得复杂。 “我们发现化学改性树脂特别适合裂解糖键纤维素,”Schüth说。

通过添加水,由此缩短的糖链降至底部,因此容易将它们与溶液分离。 然后研究人员过滤溶液并回收催化剂。 “为了最终获得纤维素的最小组成元素,需要额外的步骤,例如,通过使用酶”。 这些将短链切割成分离的糖分子。 这种从纤维素到葡萄糖分子的“拆解”过程称为解聚。

除了其他方面,这种新方法可以切割非常稳定的植物成分,例如微晶纤维素,甚至是木材。 “我们可以说,由于这种方法,将木材拆解成糖是可能的”,F.Schüth评论道。

纤维素的这种治疗打开了的应用程序的许多途径。 由此获得的糖分子可以进行发酵,然后乙醇产生作为生物燃料而不与食品的竞争。 木材或稻草的遗体可以用作基材。 一个重要的发展工作仍然使用这种大规模的方法之前进行。 离子溶液尤其非常昂贵,因此需要其在生产周期的使用,并因此回收方法的发展。

费尔迪Schüth - 马克斯 - 普朗克研究所献给Kohlenforschung,鲁尔河畔米尔海姆 - 电话:+ 49 208 306 2373 - 电子邮件:schueth@mpi-muehlheim.mpg.de

来源: BE德国


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