隨著化石能源的日益耗盡及其帶來的日趨嚴(yán)峻的環(huán)境問題,具有可再生及環(huán)境友好的生物柴油已成為最重要的替代能源之一。目前,由于全球生物柴油產(chǎn)業(yè)化的迅速發(fā)展,作為主要副產(chǎn)物的甘油也隨之大量產(chǎn)生(每生產(chǎn)1Kg生物柴油約產(chǎn)生0.1Kg甘油),對國際甘油市場形成巨大的沖擊并致使甘油價格急劇下降,開發(fā)以副產(chǎn)物甘油為原料的高附加值化工產(chǎn)品及生物燃料已成為必然趨勢。
與生物轉(zhuǎn)化方法相比(周期長,反應(yīng)控制難,生產(chǎn)效率低等缺點),水熱法是一種極具應(yīng)用前景的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化方法,在生物質(zhì)熱化學(xué)和能源領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注與研究。在酸催化條件下,甘油在熱水或超臨界水中脫水生成丙烯醛,丙烯醛是一種重要的化工產(chǎn)品,而利用丙烯醛氧化可制備市場需求更大且附加值更高的丙烯酸。在堿性催化劑存在的條件下,甘油可通過一系列水熱反應(yīng)最終形成乳酸,乳酸廣泛地應(yīng)用于制藥、食品、皮革和紡織等工業(yè)當(dāng)中,而由乳酸聚合而成的聚乳酸可用于制造新型生物可降解塑料。此外,利用副產(chǎn)物甘油水熱氣化制氫的研究一直是人們的關(guān)注焦點,氫氣作為一種環(huán)保的清潔能源可直接作為燃料使用,隨著燃料電池技術(shù)的迅猛發(fā)展及其制造技術(shù)的日趨成熟,高純度的氫氣已廣泛用于燃料電池。
結(jié)合中科院西雙版納熱帶植物園生物能源組在甘油水熱轉(zhuǎn)化方面的研究基礎(chǔ),該組博士研究生龍運多在導(dǎo)師方真研究員的指導(dǎo)下,系統(tǒng)總結(jié)了利用水熱法轉(zhuǎn)化副產(chǎn)物甘油為高附加值產(chǎn)品(丙烯醛,丙烯酸,乳酸和氫氣等),深入探討了不同催化條件下的反應(yīng)機制,并結(jié)合相關(guān)工業(yè)工藝條件,提出了合理利用粗甘油的新思路。改研究工作對水熱轉(zhuǎn)化副產(chǎn)物甘油具有重要的指導(dǎo)意義。
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