新材料高效催化让葡萄糖变果糖
文章来源：科技日报 更新时间：2024-08-12 11:12:35
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记者4日从农业农村部环境保护科研监测所获悉，该所乡村环境建设创新团队开发了铝载生物质功能材料，实现高效催化葡萄糖异构产果糖。相关研究成果日前发表在国际期刊《应用催化B：环境与能源》上。
果糖作为甜度最高的天然单糖，是生物质高值化转化制备平台化学品、燃料和功能材料的重要中间体之一，被广泛应用于食品、饮料、日化和制药等领域。目前，工业上主要通过生物酶异构葡萄糖制备果糖，而利用化学催化法异构葡萄糖制备果糖仍处于研发阶段。 论文通讯作者、农业农村部环境保护科研监测所研究员郭海心告诉科技日报记者，科研人员利用机械化学法制备了铝载生物质功能新材料，并用于化学催化法异构葡萄糖制备果糖。该新材料的制备无须煅烧处理，大幅度降低了制备成本。同时，该新材料在葡萄糖异构过程中表现出优异的活性和良好的稳定性，果糖产率高达58.8%，是目前文献报道中的果糖最高产率。 “具体来说，本研究采用了一种特殊的机械化学方法，利用过氧化氢和乙酸铝对碱木质素进行处理，成功合成了无须后续煅烧处理的铝负载功能木质素生物聚合物催化剂(Alx-Lbp)。这种新型催化剂具有更强的亲水性和更低的表面能(催化剂表面分子与其内部分子之间的能量差异，是影响催化性能的重要参数)，在140摄氏度的乙醇环境中反应30分钟，能将葡萄糖高效地转化为果糖。值得一提的是，该催化剂还具有良好的可回收性，即使重复使用八次后，它仍然能保持最初的催化活性。”郭海心说，该研究为破解工业上“非用酶异构葡萄糖产果糖不可”的现状提供了新思路。 |
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