将纤维素转化为糖醇替代方案开发成功
纤维素约占光合作用植物的40%,但是由于技术方面的一些限制,如用酶降解时活性低,用矿物酸或碱降解时
选择性差、分离困难,用超临界水处理时存在腐蚀问题和操作条件苛刻等,目前纤维素还不能完全被用作资源转化
为有用化学品。鉴于此,日本北海道大学催化研究中心的Atsushi Fukuoka教授开发了将纤维素转化为糖类的替代
方案。
在该工艺中,含水的纤维素浆液在专有催化剂(铂或铼负载于无机氧化物,如γ-氧化铝或沸石上)存在下,
在443~473K(T/K=t/℃+273.15)、5MPa氢压下进行反应,可将纤维素转化为糖醇,如山梨糖醇和甘露糖醇。反应
后,催化剂和其他固体经过滤,得到糖溶液。
在实验室中,该工艺已达到31%的产率(以全部纤维素为基准),选择性为88%(以全部糖类为基准),山梨糖
醇与甘露糖醇之比约为4。研究表明,绝大多数糖类由纤维素的无定形部分(占30%~40%)生成,如纤维素的结晶
部分也能转化,则可望大大提高产率。该研究小组正在开发预处理步骤,以便溶胀或溶解剩余的纤维素部分,使其
富有活性。
利用新工艺得到的产物可发酵为乙醇,或将回收的糖类用作制取其他化学品的原料。例如,山梨糖醇可制取
1,4-山梨糖醇酐、乙二醇、丙三醇、乳酸和维生素C。(伯 编译)
