新的溶剂混合物可以简化生物燃料的生产,如生物乙醇

来自加州理工学院的研究人员开发的新型溶剂混合物欧洲杯线上买球金泽大学帮助分解植物纤维素的硬结构,用于生物乙醇生产。

金泽大学科学与工程研究所的研究人员开发的新型溶剂混合物欧洲杯线上买球
从纤维素植物生物质生产乙醇需要合适的溶剂。研究人员发现液体两性离子适合于它,但两性离子难以液化,且种类受到严格限制。因此,固体两性离子通过使深共晶溶剂液化,深共晶溶剂是固体-固体混合物中的液体。液化两性离子溶剂能溶解纤维素。图片来源:金泽大学。

这种新溶剂往往在温和的条件下工作,表现出更少的毒性,比现有溶剂更环保。因此,这项研究可能为改进技术将目前未使用的生物质转化为燃料铺平道路。

生物燃料等甘蔗或Switchgrass生产的乙醇可能有助于减少对不可再生化石燃料的依赖。但是,涉及生产生物燃料的过程通常涉及从植物中分解纤维素,该植物由长聚合物链组成成较小的糖分子。

但是,执行此过程并不容易。纤维素表现出坚硬的氢键网络,使其具有极其耐化学性的。因此,用于加工纤维素的现有技术取决于有毒化学品和严重的反应条件。

来自Kanazawa大学的研究人员现在已经利用了一种独特的分子,称为“两级”,使新的溶剂具有溶解纤维素的潜力。倍频似乎是独一无二的,因为它们可以表现出正面或负电荷,而是在分子上的各个位置,因此它们变得无法互相中和。

这些费用有效地破坏了防止纤维素分解的氢键。

因为在正常的反应条件下几乎所有的两性离子都是固体,我们的实验使用共晶混合物

Gyanendra Sharma,学习第一作者,科泽瓦大学科学与工程研究所生物科学与技术学院欧洲杯线上买球

共晶体系是表现出较低熔点的物质的混合物比其成分的物质。这是通过不同结构的分子的帮助实现的,使得规则晶体更难以形成。

在实验期间,研究人员混合了各种比率的四种不同的两次。它们在熔点低于100℃的液态中发现了22种组合。其中,还发现两种混合物在溶解纤维素时非常有效。

我们的工作表明,随着我们向更可再生能源生态系统迈进,用更环保的替代品取代今天使用的许多有毒化学物质是可能的

Kosuke Kuroda,研究资深作者,金泽大学理工科学院生物科学与技术学院欧洲杯线上买球

这项研究说明了利用两性离子组合的能力,使混合物具有任何单独分子所不具有的特性。

本研究部分由Kakenhi(来自日本促进科学协会18K14281)以及优秀的年轻研究人员(教育,文化,体育,科学和技术部)的主导倡议得到了财务支持。欧洲杯线上买球

此外,本研究得到了标题的COI计划,“使用创新材料建造下一代基础设施 - 实现了一个安全和安全的社会即可与地球共存,”这是由教育部资助的欧洲杯足球竞彩,文化,体育,科学技术 - 日本和日本欧洲杯线上买球科技机构,与卡泽大学索克项目2020。

期刊参考:

沙姆沙,G.,。(2021)纤维素加工的极性两性末端/糖类深对共晶溶剂。碳水化合物聚合物doi.org/10.1016/j.carbpol.2021.118171.

来源:https://www.kanazawa-u.ac.jp/e/

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

留下您的反馈意见
提交