生物柴油副产物甘油的高附加值转化应用研究进展

  随着化石能源的日益耗尽及其带来的日趋严峻的环境问题,具有可再生及环境友好的生物柴油已成为最重要的替代能源之一。目前,由于全球生物柴油产业化的迅速发展,作为主要副产物的甘油也随之大量产生(每生产1 Kg生物柴油约产生0.1 Kg甘油),对国际甘油市场形成巨大的冲击并致使甘油价格急剧下降,开发以副产物甘油为原料的高附加值化工产品及生物燃料已成为必然趋势。

  与生物转化方法相比(周期长,反应控制难,生产效率低等缺点),水热法作为一种极具应用前景的热化学转化方法,在生物质热化学和能源领域受到人们的广泛关注与研究。在酸催化条件下,甘油在热水或超临界水中脱水生成丙烯醛,丙烯醛是一种重要的化工产品,而利用丙烯醛氧化可制备市场需求更大且附加值更高的丙烯酸。在碱性催化剂存在的条件下,甘油可通过一系列水热反应最终形成乳酸,乳酸广泛地应用于制药、食品、皮革和纺织等工业当中,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,利用副产物甘油水热气化制氢的研究一直是人们的关注焦点,氢气作为一种环保的清洁能源可直接作为燃料使用,随着燃料电池技术的迅猛发展及其制造技术的日趋成熟,高纯度的氢气已广泛用于燃料电池。

  结合版纳生物能源组(http://brg.groups.xtbg.ac.cn/)在甘油水热转化方面的研究基础,该组博士研究生龙运多在导师方真研究员的指导下,系统总结了利用水热法转化副产物甘油为高附加值产品(丙烯醛,丙烯酸,乳酸和氢气等),深入探讨了不同催化条件下的反应机制,并结合相关工业工艺条件,提出了合理利用粗甘油的新思路。此研究工作对水热转化副产物甘油具有重要的指导意义,相关结果以综述论文Hydrothermal Conversion of Glycerol to Chemicals and Hydrogen: Review and Perspective在国际期刊《Biofuels Bioproducts & Biorefining-Biofpr》在线发表(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bbb.1345/abstract)。同时,方真研究员还受邀担任该刊物编辑顾问委员会成员(http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1932-1031/homepage/EditorialBoard.html),该刊物在能源领域排名第5, 2010影响因子为5.52。

 

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