石油石化科技

加速纤维素糖化的新型催化剂

2009-02-09　　关键字：　　来源：中国石油石化工程信息网

[石油化工科技网2009年2月3日] 为了由纤维素生产乙醇，多聚糖必须先通过水解反应被分解成能被发酵的单糖类。通常，水解反应由硫酸或酶催化。硫酸催化的水解反应产生废酸，而酶催化的水解反应时间长且原料需要预处理以除去木质素。东京工业大学的材料与结构实验室和日本产业技术研究所合作开发了一种新型催化剂，它催化纤维素糖化的速率比硫酸快，且不产生废酸。该新型催化剂基于无定形碳，由1nm厚的石墨烯薄片组成，每片包含高密度硫代酸(1.9mmol/g)、羧基(0.4mmol/g)和石碳酸(2.0mmol/g)基团。使用该催化剂，纤维素在100℃下转化为单糖类，单程转化率约为68%，反应速率比硫酸水解快两倍。该催化剂易从溶液中分离，并可循环使用。如果纤维素原料含有木质素的话，能够在反应后通过相分离除去。研究人员认为，-OH基团在石墨烯上黏合纤维素，使它能够更加有效地通过-S03H基团分解。尽管目前该催化剂的成本比硫酸高约1倍，但由于加工处理过程较简单、装置建造规模较小，预计总糖化费用可降低20%以上。