固体酸介导的低温生物质水解研究进展
星期六, 19 5 月, 2012木质纤维素基生物质中碳水化合物的含量约为75%,这些碳水化合物可以经过酸直接水解或酸—纤维素酶两步法水解为可发酵糖,从而能够为大宗化工产品如生物燃料(生物柴油、生物丁醇和沼气等)和化学品(如乙酸、苹果酸、丙酮和乳酸等)的生产提供丰富廉价的原料,是石油原料的绝佳替代品。在生产工艺和设备得到极大改善的前提下,低成本木质纤维素基生物质的大量供给,将为经糖或合成气生产平台合成大宗液体燃料和生物基化学品提供保证。据统计,把世界上所有作物残渣完全转化为生物乙醇,将会替代全球汽油消耗量的32%。预计到2030年,世界生物燃料产量将以每年6.7%的增速,达到年产2.7×106桶石油当量的燃料产品。其中,预处理和水解技术是实现纤维素燃料商业化的关键。目前常用的均相催化工艺中的化学预处理和水解技术在传质和反应效率上具有较大的优势,但这些方法具有非常多的缺点如产品分离困难、对反应器和设备腐蚀性强、催化剂无法回收重复使用和废液排放多等,从而导致许多催化工艺无法实现商业化。固体催化剂具有活性高、选择性好、寿命长、易回收和重复使用的优点,在替代传统液体酸(如硫酸、盐酸、磷酸等)用于木质纤维素的预处理、水解及高效转化生产生物燃料中具有极大的潜力。 (更多…)