《科学》杂志发表了一篇综述文章,深入探讨了木质素精炼的发展路径。文章由乔治亚技术学院的教授Ragauskas领衔撰写,旨在为整合基因工程与分析化学工具来修饰木质素结构、使其更易于生产生物基材料、化学品和燃料制定一个全面的发展路线图。共同作者还包括橡树岭国家实验室和美国可再生能源实验室的科学家。
木质素是自然界中主要的芳香族聚合物,约占陆生植物干重的15%至40%。在将纤维素生物质转化为液体燃料的生物炼制过程中,会产生大量木质素,因此研究如何将木质素转化为高附加值产品具有重要意义。
通过生物工程技术修饰木质素结构或插入其他成分,可以改变木质素在生物炼制工艺中的反应条件或产生的化学变化。实验已经证明,木质素结构的灵活性有效提高了提取效率。分析化学及模拟计算学的发展,使得更有针对性地设计木质素结构、细化生物质预处理技术成为可能。
单独使用木质素可以生产的高附加值产品包括:低成本碳纤维、工程塑料、热塑弹性材料、聚合物泡沫、薄膜以及所有石油基燃料和化学品。这些木质素产品必须保证低成本,且性能与石油基产品相当,每种产品的生产工艺都面临其特殊的挑战。
原文检索:Arthur J. Ragauskas, Gregg T. Beckham, Mary J. Biddy, et al. Lignin Valorization: Improving Lignin Processing in the Biorefinery. Science, 2014: 344(6185) DOI: 10.1126/science.1246843