Joule:多次流动木质素还原催化分馏
纳米技术 纳米 2022-07-18

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木质纤维素是具有前景的可再生碳原料用于制备燃料和化学品,虽然木质素是生物质的主要成分(15-30 wt %),而且是可再生芳烃的最大来源,传统生物炼制方法主要研究多糖的转化。目前,木质素一次炼制的进展为木质素的增值、将碳水化合物转化为具有价值的产品提供机会,其中溶剂的使用是这种生物炼制过程经济性和可持续性的关键指标。

有鉴于此,麻省理工学院Yuriy Román-Leshkov、美国国家可再生能源实验室Gregg T. Beckham等报道多次流动还原催化分馏分概念,这种技术能够显著的降低整体的溶剂用量,而且同时能够保证生物质分馏技术的高效率和木质素油品的品质。

本文要点

(1)

还原催化分馏RCF(Reductive catalytic fractionation)是首例具有前景的木质素生物精炼方法,能够从整个生物质进行木质素的选择性提取和解聚,流通FT-RCF(FT, Flow-through)技术能够将生物质与催化剂之间实现相互分离,但是这种过程通常需要在较高的溶剂/生物质比例条件工作

(2)

作者发现通过多次流通技术(Multi-pass FT)能够将具有高浓度木质素的溶液进行随后的连续进行多次FT-RCF,通过这种Multi-pass FT技术,将溶剂/木质素的比例由48 L/kg降低为1.9 L/kg,相比于间歇式反应器,这种方法中使用的溶剂量更低,而且这种方法没有降低木质素的解聚合效率或者单体产物产量

这项工作展示了RCF过程所需的溶剂能够大量减少,这是削减RCF处理过程所需的花费和能量的关键。

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参考文献

Jun Hee Jang, David G. Brandner, Reagan J. Dreiling, Arik J. Ringsby, Jeremy R. Bussard, Lisa M. Stanley, Renee M. Happs, Anjaneya S. Kovvali, Joshua I. Cutler, Tom Renders, James R. Bielenberg, Yuriy Román-Leshkov, Gregg T. Beckham, Multi-pass flow-through reductive catalytic fractionation, Joule 2022

DOI: 10.1016/j.joule.2022.06.016

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(22)00290-2


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