美研究出用于纤维素合成生物燃料的无酶离子

2019-08-15 19:48:23 来源: 平顶山信息港

  讯:据报道,美国能源部与联合生物能源研究所及伯克利实验室,合作开发出一种可在室温对纤维素进行预处理的离子液体,为解决生物燃料成本过高的难题迈出了关键的一步。这种新的技术不仅不需要昂贵的酶,而且其离子液体还非常便于回收处理。

  化石燃料排放到大气中的二氧化碳每年增加90亿吨。由纤维素中的糖合成的液体生物燃料,不会进一步增加大气中的二氧化碳,可以替代由石油制取的汽油、柴油和航空燃料,是一种清洁绿色的,也是未来能源开发利用的重要方向。但是如何将这些先进的生物燃料的生产成本降低至与石油相当的价格水平,却是一个十分重大的挑战。

  过去人们大多是利用酶来从木质纤维素中获取发酵糖,但其成本昂贵,并需耗费大量的水资源。离子液体代替挥发性有机溶剂是目前绿色化学的发展方向。可分解生物质燃料纤维素的离子液体显示了巨大的潜力,不过到目前为止的离子液体仍需要使用昂贵的酶。

  近期的研究表明,酸催化剂能有效替代酶的水解作用。但如何分离糖类和离子液体,则十分困难。研究人员利用计算机分子动力学模拟发现,同时使用氯化咪唑鎓盐与酸催化剂可有效解决这一问题。这种的组合,使得分离发酵糖变得十分容易,同时离子液也可回收利用,这将大大降低生物燃料的生产成本。

  利用这种无酶离子液体,就可以利用酸为催化剂,水解生物多糖,使得多糖溶液中含有发酵糖。这种新技术可以将预处理液分为两个部分,一部分富含糖,另一部分为可回收的富含木质素的离子液体,这种新技术与过去传统的预处理方式相比,用水量减少了很多。

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