中科院日前在纤维素高选择性水解葡萄糖技术领域上取得新进展。他们将纳米催化剂应用于纤维素水解,具有选择性较高、催化剂容易分离且可重复利用等优点,可望由此解决纤维素综合利用的瓶颈问题。

科研人员制备出一种具有一维纳米层状结构的固体催化材料。在低温150℃热水中水解纤维素发现,该催化剂具有较高的水解催化活性和葡萄糖选择性,分别达到了47%和85%。其化学组成和物理结构比较稳定,重复利用4次后催化活性没有明显下降。目前,课题组正在研究用超临界水快速可控地合成活性更高、结构更稳定的纳米颗粒,同时用热水、离子液体和有机溶剂等溶剂化固体生物质,使其像液体石油一样更方便地加工。

纤维素是地球上最丰富的有机物资源,具有可再生性和无污染等特点。有效利用纤维素不仅能带来巨大的经济效益,还能带来巨大的社会效益。高选择性催化水解纤维素制备葡萄糖是纤维素综合利用的关键技术,国内外研究者分别利用酶、超临界水、无机酸、碱、离子液体及金属盐溶液等对纤维素进行水解,但由于水解成本高、催化剂选择性较差以及催化剂难于分离等原因,使得以上工艺很难应用于工业化生产。纳米催化剂的应用可望突破纤维素综合利用瓶颈。