來自科學(xué)與發(fā)展網(wǎng)絡(luò)的消息,美國特拉華大學(xué)(UniversityofDelaware),大連化物所的研究人員研發(fā)出了一種新的催化劑,它能將纖維素這種生物質(zhì)中最常見的形式直接轉(zhuǎn)化為一種有用的化學(xué)物質(zhì),即乙二醇。這一研究成果公布在德國的《應(yīng)用化學(xué)》(AngewandteChemieInternationalEdition)期刊上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是特拉華大學(xué)化學(xué)工程系教授、催化科學(xué)與技術(shù)研究中心主任陳經(jīng)廣(JingguangChen)博士。另一領(lǐng)頭人為中科院大連化學(xué)物理研究所所長張濤。
乙二醇目前廣泛應(yīng)用于各種產(chǎn)品中,包括聚酯纖維和汽車防凍劑。這種催化劑經(jīng)過改良后一旦商業(yè)化,就將能夠降低乙二醇的生產(chǎn)費用。此外因為其起作用的原材料不是糧食,它也不會威脅到糧食安全。目前乙二醇主要來源于原油,但原油的儲量正在急速下降,因此,能夠在糧食秸稈和木材廢料中廣泛獲取的纖維素就成了更好的選擇。然而將纖維素轉(zhuǎn)化成乙二醇的過程目前仍十分緩慢,且需要包括鉑類金屬在內(nèi)的幾種貴重的反應(yīng)介質(zhì)。
陳經(jīng)廣教授介紹說,而這種由碳化鎢和鎳組成的新的催化劑可以極大地簡化這一過程,并且將纖維素百分之百地轉(zhuǎn)化。
陳經(jīng)廣補充說,碳化鎢和鎳的組合將乙二醇在最終產(chǎn)品中的含量提高到了61%,而單純使用碳化鎢產(chǎn)生的乙二醇只占最終產(chǎn)品的27%。張濤說,同現(xiàn)有的鉑類金屬催化劑相比,這種新的催化劑很有可能將乙二醇的生產(chǎn)成本降低50倍。
但是研究人員也表示,欲將這一催化劑商業(yè)化,還有兩個關(guān)鍵問題需要解決。首先,新的催化劑需要高溫和高壓才能起作用。“如此的高壓工業(yè)化生產(chǎn)將是很昂貴的”,陳經(jīng)廣說。另一個問題是最終產(chǎn)品的提純。“我們還需要進一步研究如何將最終的一些醇類副產(chǎn)品分離開”,張濤說。
中國國家發(fā)改委能源研究所的一位高級官員王中穎表示,盡管目前對這一催化劑的前景下結(jié)論還為時過早,但是類似的研究對任何國家都有“戰(zhàn)略意義”,特別是在當(dāng)前面臨能源短缺和日益增長的食品需求的情形下。