对于自然界中大量生长的草类与树木，科学家希望能将其以廉价的方式转化为石油或者实用的化学原料。近日，一项最新研究利用廉价金属催化剂，将芒草转化为有用的芳香族化合物。这项工作发表在最新一期的ACS Sustainable Chemistry & Engineering上。

  一直以来，将植物中的物质进行转化就很困难。这是因为植物中有大量的木质素，木质素是一种坚硬的多酚类天然高分子，而它的成分极其复杂并且难以降解。去年，Purdue University 的 Mahdi M. Abu-Omar领导的学术团队使用一种钯-锌催化剂，可将白杨木中的木质素转化为两种重要的酚类物质，效率可达到50%。

  其实早在2014年，Mahdi M. Abu-Omar就成立了一家公司Spero Energy来开发相关的技术。但是要使这个化学转化过程成本更低、更加环保，他们必须要找到一种更廉价、更易得的催化剂。所以这次，他们盯上的另一种金属——镍。

  在最新的这项研究中，他们先将芒草磨碎并加入甲醇，将负载在活性炭上的镍催化剂引入。随后，将反应温度提高到225度。此时，木质素的高分子链降解为更短且可溶的成分。这些成分与催化剂接触被转化为有用的芳香族化合物，效率高达68%。

  当然，植物体内不仅仅只有木质素。上述反应结束后，植物体内的大量多糖类物质会保留下来。随后，研究者引入铁金属催化剂，可将多糖类物质转化为糠醛、乙酰丙酸等重要工业化学品。

  关于可再生资源的研究方兴未艾，即便其产品与石油工业产品相比价格更高，但是这些技术革新用掷地有声的研究结果告诉我们，生物炼制方案是可行的。

参考文献：

Luo,H.;Klein,I.M.;Jiang,Y.;Zhu,H.;Liu,B.;Kenttämaa,H.I.;Abu-Omar, M.M.,Total Utilization of Miscanthus Biomass, Lignin and Carbohydrates, Using Earth Abundant Nickel Catalyst. ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2016. DOI:10.1021/acssuschemeng.5b01776

Parsell,T.;Yohe,S.;Degenstein,J.;Jarrell,T.;Klein,I.;Gencer,E.; Hewetson,B.;Hurt,M.;Kim,J.I.;Choudhari,H.;Saha,B.;Meilan,R.;Mosier,N.;Ribeiro,F.;Delgass,W.N.;Chapple,C.;Kenttamaa,H.I.;Agrawal,R.;Abu-Omar,M.M.,A synergistic biorefinery based on catalytic conversion of lignin prior to cellulose starting from lignocellulosic biomass. Green Chemistry 2015, 17 (3), 1492-1499.