Новости химической науки > Новый способ переработки биомассы

Карбид титана может являться катализатором для эффективного и недорогого превращения целлюлозы в полезные для промышленности производные углерода.

В настоящее время требуются источники углерода, альтернативные нефти и природному газу. Возможно, что в будущем в качестве такого источника существенно возрастет роль биомассы. Исследователи из США и Китая разработали новый катализатор, способный к прямой конверсии целлюлозы в этиленгликоль. Катализатор представляет собой карбид вольфрама и никель на подложке из углерода.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., doi: 10.1002/anie.200803233

В настоящее время основным перерабатываемым компонентом биомассы является крахмал, который разлагают до моносахаридов, которые затем ферментируется до этанола. Более дешевым процессом могла бы быть переработка целлюлозы, производимого экологическими системами в наибольших количествах органического соединения. Так как, в отличие от крахмала, выделяемого из зерновых культур, целлюлоза является основным компонентом клеточных стенок растений, использование целлюлозы может избежать использования сельскохозяйственной продукции для получения биотоплива и других органических материалов. В настоящее время основным способом переработки целлюлозы является дорогой и медленный ферментации. Привлекательной альтернативой может являться непосредственная переработка целлюлозы в органические соединения, минующая стадию получения моносахаридов.

Ранее для решения этой задачи использовался катализ производными благородных металлов. Недостатки этого метода заключаются в дороговизне катализаторов, делающей деструкцию целлюлозу в промышленных масштабах экономически неэффективной.

Исследовательские группы Тао Чжана (Tao Zhang) из Института Химической Физики Даляня (Китай) и Цзингуан Ченя (Jingguang G. Chen) из Университета Делавара разработали более дешевую каталитическую систему для превращения целлюлозы. Катализатор представляет собой карбид вольфрама, нанесенный на подложку из углерода. Небольшое количество никеля улучшает эффективность и селективность каталитической системы: совместное присутствие никеля и карбида вольфрама не только позволяет осуществить 100% конверсию целлюлозы, но и получить смесь полиспиртов, содержащую 61% этиленгликоля.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., doi: 10.1002/anie.20080323

метки статьи: #биохимия, #кинетика и катализ, #органическая химия, #химическая технология, #химия поверхности