由科学与工程研究所开发的研究人员开发的新溶剂混合物亚博老虎机网登录卡泽瓦大学有助于分解植物纤维素的硬结构,以生产生物乙醇。
这种新的溶剂往往在中等条件下工作,表现出较少的毒性,并且比现有溶剂更加环保。因此,这项研究可能为增强技术铺平了方法,以将目前未使用的生物质转化为燃料。
用甘蔗或柳枝稷生产乙醇等生物燃料可能有助于减少对不可再生化石燃料的依赖。但生产生物燃料的过程通常涉及将植物纤维素分解成更小的糖分子,而植物纤维素由长聚合物链组成。
然而,执行这个过程并不容易。纤维素呈现出一种坚硬的氢键网络,使其具有极强的耐化学性。因此,现有的纤维素加工技术依赖于有毒的化学物质和苛刻的反应条件。
金泽大学的研究人员现在已经利用一种被称为两性离子的独特分子,制造出一种新型溶剂,具有溶解纤维素的潜力。两性离子的独特之处在于它们可以带正电荷或负电荷,但它们在分子上的不同位置无法相互中和。
这些电荷有效地破坏了防止纤维素被分解的氢键。
因为几乎所有的两次浸在正常反应条件下都是固体,所以我们的实验使用了共晶混合物.
Gyanendra Sharma,研究第一作者,金泽大学科学与工程研究所生物科学与技术学院亚博老虎机网登录
共晶体系是一些物质的混合物,它们的熔点比它们的组分低。这是在具有不同结构的分子的帮助下实现的,因此规则的晶体更难以形成。
在实验中,研究人员将四种不同比例的两性离子混合在一起。他们发现了22种熔点低于100°C的液态化合物。其中,两种混合物也被发现在溶解纤维素方面非常有效。
我们的工作表明,在我们走向更加可再生能源生态系统的情况下,可以替代今天使用更多环保替代品的许多有毒化学品.
Kosuke Kuroda,学习高级作者,生物科学与技术学院,科泽瓦大学科学与工程学院亚博老虎机网登录
该研究说明了利用两性胞组合的能力,使得具有分别不被任何分子表现出的性质的混合物。
该研究得到了KAKENHI (18K14281,来自日本科学促进会)和优秀青年研究人员领导计划(来自日本文部科学省)的部分资助。亚博老虎机网登录
此外,此次研究还得到了由教育、文化、体育部资助的COI项目的部分支持,该项目名为“利用创新材料建设新一代基础设施——实现一个可以与地球共存几个世纪的安全、有保障的社会”。亚博网站下载亚博老虎机网登录科学技术日本和日本科学技术振兴厅,金泽大学Sakigake项目2020。
期刊引用:
沙玛,G。,等.(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/