造紙“黑液”變廢為寶取得突破

天津大學(xué)化工學(xué)院教授李永丹帶領(lǐng)團隊設(shè)計的“木質(zhì)素一步法高效催化轉(zhuǎn)化工藝”，突破性地將造紙產(chǎn)生的堿木質(zhì)素轉(zhuǎn)化成高附加值的有機小分子化合物，做到低成本、高收率、產(chǎn)業(yè)化。這項工藝現(xiàn)已進入中試和成果轉(zhuǎn)化階段，相關(guān)成果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》期刊上，同時申請國際發(fā)明專利1項、國內(nèi)專利4項。

中國造紙工業(yè)年度報告顯示，我國制漿造紙工業(yè)每年要從植物中分離出約3000萬噸纖維素，同時得到1000萬噸左右的木質(zhì)素副產(chǎn)品。但是，超過95%的木質(zhì)素卻以“黑液”形式直接排入江河或濃縮后燒掉。排入江河污染水源和土壤，濃縮后燃燒熱值低，并產(chǎn)生硫氧化物污染空氣。

木質(zhì)素是一種由苯丙烷結(jié)構(gòu)聚合成的三維大分子復(fù)合材料，由于木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，極難分解為有價值的亞單位?，F(xiàn)有的木質(zhì)素催化煉制過程多是把木質(zhì)素氣化，通過費托、甲醇等合成工藝合成液體產(chǎn)物。這種方法能耗高、效率低，且產(chǎn)生焦油等廢料。李永丹團隊則利用“一步法高效催化轉(zhuǎn)化工藝”將其變廢為寶，把木質(zhì)素穩(wěn)定的長鏈“打斷”，分解成高附加值的有機小分子化合物。

李永丹團隊采用納米結(jié)構(gòu)的一種催化劑，在解聚木質(zhì)素過程中，除了產(chǎn)生芳香烴，還產(chǎn)生長鏈醇類、脂類這些本身制備困難、價格頗高的小分子化合物，可謂一舉多得，且方法簡便又經(jīng)濟。