木質(zhì)素是一種復(fù)雜的有機(jī)聚合物，是木材的主要成分之一，提供結(jié)構(gòu)支撐和剛性，使樹(shù)木足夠堅(jiān)固以承受各種因素。將木材轉(zhuǎn)化為紙張時(shí)，木質(zhì)素是必須去除的關(guān)鍵成分，并且常常成為廢物。
圣路易斯華盛頓大學(xué)麥凱爾維工程學(xué)院能源、環(huán)境和化學(xué)工程副教授馬庫(kù)斯·福斯頓(Marcus Foston)正在探索如何通過(guò)將木質(zhì)素分解成結(jié)構(gòu)類(lèi)似于含氧碳?xì)浠衔锏男》肿觼?lái)增加木質(zhì)素的價(jià)值。這些可再生化學(xué)品是許多工業(yè)流程和產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分，但它們傳統(tǒng)上源自不可再生石油。
Foston 與橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL) 的中子散射科學(xué)家 Sai Venkatesh Pingali 合作完成的木質(zhì)素分解研究于1 月 17 日發(fā)表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。
“木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)實(shí)際上看起來(lái)很像我們從石油中獲得的結(jié)構(gòu)，”福斯頓說(shuō)，他也是華盛頓大學(xué)先進(jìn)材料合成生物制造研究中心(SMARC)的主任。“在當(dāng)前的制造過(guò)程中，我們花時(shí)間讓石油看起來(lái)像木質(zhì)素的元素。相反，我使用催化劑更容易地分解木質(zhì)素，并以這種方式產(chǎn)生特定的化學(xué)物質(zhì)。一旦我們可以從木質(zhì)素生產(chǎn)化學(xué)物質(zhì)以我們想要的形式，然后我們可以更有效地利用木質(zhì)素，木質(zhì)素是將木材制漿成紙的豐富副產(chǎn)品。”
Foston 與 ORNL 的合作者利用中子散射來(lái)研究木質(zhì)素在高溫高壓等反應(yīng)條件下分解過(guò)程中如何與溶劑和催化劑相互作用。ORNL 的先進(jìn)設(shè)施使研究人員能夠?qū)崟r(shí)觀察反應(yīng)過(guò)程，以改進(jìn)催化劑并進(jìn)一步簡(jiǎn)化木質(zhì)素解聚反應(yīng)系統(tǒng)。
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