埃姆斯实验室 学分:艾姆斯实验室 美国大学的一组研究人员
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能源部艾姆斯实验室发现了一种方法,可以将造纸过程中的一种常见副产品转化为制造尼龙的有价值的化学前体
就所使用的溶剂和能量输入而言,该方法比其他方法更加环保,并且提供了一种有用的替代方法来燃烧制浆的废物
牛皮纸(来自德语的意思是强度)木质素是造纸工业的主要废品,每年约达5000万吨
这种废弃的木质素通常被燃烧来加热,然而,这一过程也将二氧化碳释放到环境中
艾姆斯实验室的研究人员发现,在合理的温度(200℃)下用氢氧化钠水溶液处理这种木质素会产生愈创木酚
然后,愈创木酚可以在更温和的条件下,使用合适的催化剂转化为尼龙前体——创造了一种新的可行的两步工艺,从木质素生产重要的化学物质
艾姆斯实验室的科学家和首席研究员伊戈尔·斯丁说:“我们发现硫酸盐木质素在相对低温(200℃)的稀碱溶液中,在环境氮气压力下被解聚。”
“我们能够以高选择性(> 80%)生产愈创木酚,基于木质素输入,单体总量为13%
该团队使用了一系列技术,包括一套先进的溶液和固态核磁共振实验、质谱和模型反应,以确定愈创木酚主要是通过裂解原始木质素结构中的β-O-4键生成的
分裂这种类型的键通常需要苛刻的反应条件,这多次导致不希望的副反应,从而导致难以处理的焦的形成
" 然后,在1巴H2下,使用钌/碳催化剂,将硫酸盐木质素衍生的愈创木酚转化为尼龙前体酮醇或KA油
低H2压力的使用被证明对于确保对KA油的完全选择性,而不形成不希望的甲氧基环己醇副产物是至关重要的
重要的是,在两步法中避免了在木质素的直接处理中观察到的钌/碳催化剂的失活
“这两个步骤的过程提供了一个新的选择,在生产高需求的高附加值化学品的木质素利用,”说放缓
“我们将这一过程视为一种低能耗途径,将剩余的低聚物留在综合炼油厂中进行下游加工,加工成其他化学产品,以回收废硫酸盐木质素
" 这项研究已经在皇家化学学会的《绿色化学》杂志上详细报道了,硫酸盐木质素在温和条件下两步转化为尼龙前体
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