隨著化石能源的日益耗盡及其帶來的日趨嚴峻的環境問題,具有可再生及環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業化的迅速發展,作為主要副產物的甘油也隨之大量產生(每生產1Kg生物柴油約產生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,開發以副產物甘油為原料的高附加值化工產品及生物燃料已成為必然趨勢。
與生物轉化方法相比(周期長,反應控制難,生產效率低等缺點),水熱法是一種極具應用前景的熱化學轉化方法,在生物質熱化學和能源領域受到人們的廣泛關注與研究。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最終形成乳酸,乳酸廣泛地應用于制藥、食品、皮革和紡織等工業當中,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,利用副產物甘油水熱氣化制氫的研究一直是人們的關注焦點,氫氣作為一種環保的清潔能源可直接作為燃料使用,隨著燃料電池技術的迅猛發展及其制造技術的日趨成熟,高純度的氫氣已廣泛用于燃料電池。
結合中科院西雙版納熱帶植物園生物能源組在甘油水熱轉化方面的研究基礎,該組博士研究生龍運多在導師方真研究員的指導下,系統總結了利用水熱法轉化副產物甘油為高附加值產品(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機制,并結合相關工業工藝條件,提出了合理利用粗甘油的新思路。改研究工作對水熱轉化副產物甘油具有重要的指導意義。
相關綜述論文Hydrothermal Conversion of Glycerol to Chemicals and Hydrogen: Review and Perspective在國際期刊Biofuels Bioproducts & Biorefining-Biofpr在線發表。
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