生物化学与生理学杂志

甘蔗渣厌氧消化产物催化水热转化为酚类和甲烷

伊莎·夏尔马

温室气体排放导致环境问题，石油储量下降和能源安全问题促进了当前可持续绿色选择的探索。这包括将废物转化为能源以及化学和聚合物工业的平台化学品。湿生物质废物的水热处理为工业和人口密集地区提供燃料生产和废水处理的可能性，这些地区有大量湿废物。在这项研究中，我们提出了一种综合工艺，其中木质纤维素厌氧消化的消化物可以转化为有价值的产品。首先，通过水热液化 (HTL) 将消化物的湿固体转化为酚类化合物，这是制备聚合物和树脂的关键组成部分。此后，产生的废水流（HTL 工艺的副产品）经过水热气化 (HTG) 以产生气体燃料 - 氢气和甲烷（即氢烷）。为了促进这些热化学转化，我们制备了一系列掺杂在钾长石上的新型铁催化剂。这些合成的廉价催化剂可产生高产率的酚类化合物，且对苯酚和 4-乙基苯酚具有高选择性。水流主要由乳酸、乙醇酸和甘油组成。使用 Ru/C、Ru/Al2O3 和 La/Ce2O3 催化剂评估了该副产物的水热气化。Ru/C 和 La/Ce2O3 可产生高产率的甲烷，同时含有少量的 C2-C3 烃、CO 和 N。总体而言，该综合工艺可产生能源、化学品和可重复使用的水。