科学家们果真了一个可将生物质废物木质素（lignin）转变为简朴化学制品的新要领。威斯康星大学麦迪逊分校的“绿色化学”专家Shannon Stahl说，这一立异是朝着用生物可再生质料取代石油为基础的燃料和化学制品迈出的主要一步。这一效果宣布在11月2日的《自然》（Nature）杂志上。
木质素是导致树木和玉米秆粗大的一种复合化学物质，在生物圈中它占有了近30%的有机碳含量。Nature论文的资深作者Stahl指出，木质素是造纸工业的一种放弃物。“木质素被当做是低价值的燃料烧掉，若是生物燃料将成为现实，我们需要从木质素处获得更多的价值。”
木质素是一种包括六碳环链（chains of six-carbon rings）的复合质料。只有木质素的这些链剖析成为个体单位时，这些称作为“芳烃”（ aromatics）六碳环才华成为可一连供应的有用化学制品的基础因素。
Stahl说：“木质素是唯一包括有芳烃的概略积可再生质料。芳烃可用于制造从塑料汽水瓶、凯夫拉尔纤维到农药和药物等许多的工具。现在，芳烃险些完全来自石油。我们需要找到一种经济的要领将木质素转变为有附加值的质料。”
不幸的是，木质素极难剖析为有价值的亚单位，尤其是要以一种节约本钱的方法。“人们一直地提醒我一句古老的谚语，‘你可以做任何事情, 但除了用木质素赚钱，’”Stahl说。
今天的研究报告有可能会改变这种看法。获得威斯康星大学麦迪逊分校五大湖生物能研究中心（Great Lakes Bioenergy Research Center）的资助，Stahl和同事们在研究事情中证实，通过让木质素接触氧，随后在温顺条件下给予弱酸处置惩罚，可以获得高产量的芳烃。
论文的第一作者、威斯康星大学麦迪逊分校博士后研究职员Alireza Rahimi说：“氧化办法可以削弱木质素链的毗连。”去年Rahimi和Stahl报告了起源的氧处置惩罚。“随后的酸会破损毗连。”
Rahimi说，他探索了许多种差别的要领来剖析木质素。“例如，使用过氧化氢来起作用，但它剖析了一些芳烃产品。”
他们在酸性条件下实验了州差别的金属，发明在没有金属的情形下酸能够天生最好的效果。“相比以往视察到的，在这些条件下芳烃的产量显著增添，”Rahimi说。
加入工业竞争的所有历程都必需经济节约，Stahl说在这一历程中阻止使用金属是其中的几大优势之一。“温顺的条件，相对低的温度（110摄氏度/230华氏度）和低压力，不需要腾贵金属催化剂，使得它差别于许多其他的要领。”
Stahl认可，他们从这一历程中获得的化学物质仍需要接受进一步的处置惩罚才会拥有真正的市场价值。“我们已经起了个好头，由于我们知道我们正在天生的主要产品，”Stahl说。
他指的是相助者、Nature论文配相助者、化学教授Josh Coon的事情。“木质素是一种重大的聚合物，我们并不知道判别出这一历程的产品有何等容易，”Coon说。
Coon是剖析化学和质谱法方面的专家。质谱是一项能够准确描绘出特定化合物因素的手艺。Coon和他的研究所Arne Ulbrich证实，产品混淆物与自然木质素中一些亚单位的分派情形亲近匹配。
Stahl将木质素视作是未来使用可再生生物质而非石油来作为质料，生产燃料或化学制品同时镌汰情形影响的“生物炼制”（ biorefineries）的要害。“在这一领域大大都的焦点一直放在纤维素上，但我以为除非我们能够从木质素处创立出价值，不然没有足够的价值与石油竞争。”
原文检索：
Alireza Rahimi, Arne Ulbrich, Joshua J. Coon& Shannon S. Stahl. Formic-acid-induced depolymerization of oxidized lignin to aromatics. Nature, 02 November 2014 doi:10.1038/nature13867