記者4日從農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所獲悉，該所鄉(xiāng)村環(huán)境建設創(chuàng)新團隊開發(fā)了鋁載生物質功能材料，實現(xiàn)高效催化葡萄糖異構產(chǎn)果糖。相關研究成果日前發(fā)表在國際期刊《應用催化B：環(huán)境與能源》上。
果糖作為甜度最高的天然單糖，是生物質高值化轉化制備平臺化學品、燃料和功能材料的重要中間體之一，被廣泛應用于食品、飲料、日化和制藥等領域。目前，工業(yè)上主要通過生物酶異構葡萄糖制備果糖，而利用化學催化法異構葡萄糖制備果糖仍處于研發(fā)階段。
論文通訊作者、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所研究員郭海心告訴科技日報記者，科研人員利用機械化學法制備了鋁載生物質功能新材料，并用于化學催化法異構葡萄糖制備果糖。該新材料的制備無須煅燒處理，大幅度降低了制備成本。同時，該新材料在葡萄糖異構過程中表現(xiàn)出優(yōu)異的活性和良好的穩(wěn)定性，果糖產(chǎn)率高達58.8%，是目前文獻報道中的果糖最高產(chǎn)率。
“具體來說，本研究采用了一種特殊的機械化學方法，利用過氧化氫和乙酸鋁對堿木質素進行處理，成功合成了無須后續(xù)煅燒處理的鋁負載功能木質素生物聚合物催化劑（Alx-Lbp）。這種新型催化劑具有更強的親水性和更低的表面能（催化劑表面分子與其內(nèi)部分子之間的能量差異，是影響催化性能的重要參數(shù)），在140攝氏度的乙醇環(huán)境中反應30分鐘，能將葡萄糖高效地轉化為果糖。值得一提的是，該催化劑還具有良好的可回收性，即使重復使用八次后，它仍然能保持最初的催化活性?！惫Ｐ恼f，該研究為破解工業(yè)上“非用酶異構葡萄糖產(chǎn)果糖不可”的現(xiàn)狀提供了新思路。
