木質(zhì)素是一種復(fù)雜的有機聚合物，是木材的主要成分之一，提供結(jié)構(gòu)支撐和剛性，使樹木足夠堅固以承受各種因素。將木材轉(zhuǎn)化為紙張時，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麥凱爾維工程學院能源、環(huán)境和化學工程副教授馬庫斯·福斯頓(Marcus Foston)正在探索如何通過將木質(zhì)素分解成結(jié)構(gòu)類似于含氧碳氫化合物的小分子來增加木質(zhì)素的價值。這些可再生化學品是許多工業(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 與橡樹嶺國家實驗室 (ORNL) 的中子散射科學家 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)實際上看起來很像我們從石油中獲得的結(jié)構(gòu)，”福斯頓說，他也是華盛頓大學先進材料合成生物制造研究中心(SMARC)的主任。“在當前的制造過程中，我們花時間讓石油看起來像木質(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)生特定的化學物質(zhì)。一旦我們可以從木質(zhì)素生產(chǎn)化學物質(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研究木質(zhì)素在高溫高壓等反應(yīng)條件下分解過程中如何與溶劑和催化劑相互作用。ORNL 的先進設(shè)施使研究人員能夠?qū)崟r觀察反應(yīng)過程，以改進催化劑并進一步簡化木質(zhì)素解聚反應(yīng)系統(tǒng)。
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