2024-04-17
开云厦门大学团队发现太阳能驱动生物质全利用新方法—新闻—科学网
实现绿色碳资源的高效哄骗是科学家们不停摸索的课题。厦门年夜学传授王野课题组以及程俊课题组互助，发明并哄骗量子点催化剂对于木质素特定化学键的高效活化机能，初次实现了可见光照射下原生木质素于暖和前提下的彻底转化。相干结果在10月1日于线揭晓在《天然催化》上。 生物资是经由过程光互助用而造成的各类无机体，包孕所有的动动物以及微生物。木质纤维素作为可再生的绿色碳资源，由木质素、纤维素以及半纤维素构成，占地球上动物类生物资的90%，是最重要的可再生碳资源。 当前纤维素以及半纤维素的转化哄骗技能相对于成熟，而作为可再生芬芳化合物的潜于原料，木质素却远未实现高效哄骗 ，论文通信作者之一王野告诉《中国科学报》记者，木质素重要以烧毁物排放为燃料，它可否被高效转化哄骗决议了生物资总体哄骗的经济性以及可连续性。 木质素是天然界储量最富厚的芬芳化合物之源，其化学键保持构中含量最高的是 -O-4键(占60%)，是以选择性地堵截 -O-4键是得到高值芬芳化合物单体的要害。研究发明，可见光照射下，CdS纳米粒子于室温前提下便可高效催化木质素模子份子中 -O-4的断键，其效率高在传统的高温热催化系统。 然而，当以真实生物资（桦木）为原料时，CdS纳米粒子基本没法催化转化此中的原生木质素。王野指出，形成这类机能差异的重要缘故原由，是原生木质素于暖和前提下险些不溶在任何溶剂，使患上反映物（原生木质素）以及多相催化剂没法实现份子程度上的有用接触，这也是现阶段暖和前提下原生木质素转化的重要瓶颈。 为相识决这一难题，研究职员发明并充实哄骗了CdS纳米粒子量子点的胶体特征，经由过程调治量子点的外貌活性剂以及所使用的溶剂，使量子点高分离或者类似溶在溶剂中。成果显示，于可见光照射下，获得了84%的理论芬芳化合物单体产率。进一步经由过程弱酸催化水解半纤维素，得到84%的木糖产率；经由过程酶解纤维素，得到91%的葡萄糖产率，终极实现了木质纤����APP维素的全哄骗。 与传统催化转化要领需要高温高压前提、耗损氢气，产品价值以及收率低比拟，太阳能催化转化只需于暖和前提下举行，产品的官能团可有用保留，提高生物资基化学品的附加值，也可以使患上木质素转化历程越发绿色环保。 最近几年来，陆续有纤维素乙醇树模工场建成以及动工试产，申明了纤维素乙醇出产技能具备精良远景。该要领可以与现有的纤维素乙醇历程相联合，将木质纤维素中三种重要组分全数哄骗起来的组合生物炼制新技能。 然而要走向工业化，还需要成长更不变的光催化剂，工业化门路依然任重道远。 王野说。 DOI：https://doi.org/10.1038/s41929-018-0148-8/开云
