Сүүлийн жилүүдэд чулуужсан нөөцийн хомсдол нэмэгдэж, хүний амьдрах орчин доройтож байгаатай холбогдуулан биомасс зэрэг сэргээгдэх нөөцийг үр ашигтай, тогтвортой ашиглах асуудал дэлхийн эрдэмтдийн судалгаа, анхаарлын төвд байна. Био цэвэршүүлэх гол дайвар бүтээгдэхүүний нэг болох шоргоолжны хүчил нь хямд, авахад хялбар, хоргүй, эрчим хүчний өндөр нягтралтай, нөхөн сэргээгдэх, задрах зэрэг шинж чанартай байдаг. Үүнийг эрчим хүчний шинэ хэрэглээ, химийн хувиргалтанд хэрэглэх нь зөвхөн эрүүл мэндэд тустай төдийгүй шоргоолжны хүчлийн хэрэглээний талбарыг цаашид өргөжүүлэхийн зэрэгцээ ирээдүйн био цэвэршүүлэх технологийн зарим нийтлэг бэрхшээлийг шийдвэрлэхэд тусалдаг. Энэхүү нийтлэлд шоргоолжны хүчлийн ашиглалтын судалгааны түүхийг товч тоймлон, биомассын химийн нийлэгжилт, каталитик хувиргалт дахь үр ашигтай, олон зориулалттай урвалж, түүхий эд болох шоргоолжны хүчлийн судалгааны сүүлийн үеийн дэвшлийг нэгтгэн дүгнэж, үндсэн зарчим, катализаторын системийг харьцуулан шинжлэх болно. үр ашигтай химийн хувиргалт хүрэхийн тулд шоргоолжны хүчлийн идэвхжүүлэлтийг ашиглах. Цаашдын судалгаанууд нь шоргоолжны хүчлийн ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх, өндөр сонгомол нийлэгжилтийг хэрэгжүүлэхэд чиглэж, үүн дээр тулгуурлан хэрэглэх хүрээг нь улам өргөжүүлэх ёстойг онцолж байна.
Химийн синтезийн хувьд шоргоолжны хүчлийг байгаль орчинд ээлтэй, нөхөн сэргээгдэх олон үйлдэлт урвалж болгон янз бүрийн функциональ бүлгүүдийг сонгон хувиргах процесст ашиглаж болно. Устөрөгчийн өндөр агууламжтай устөрөгч дамжуулах урвалж эсвэл бууруулагчийн хувьд шоргоолжны хүчил нь уламжлалт устөрөгчтэй харьцуулахад энгийн бөгөөд хянах боломжтой, зөөлөн нөхцөл, химийн сайн сонгомол зэрэг давуу талтай. Энэ нь альдегид, нитро, имин, нитрил, алкин, алкен гэх мэтийг сонгомол ангижруулж, холбогдох спирт, амин, алкен, алканыг үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Мөн архи, эпоксидын гидролиз ба функциональ бүлгийн хамгаалалтыг арилгах. Шоргоолжны хүчлийг С1 түүхий эд болгон, олон зориулалттай үндсэн урвалж болгон ашиглаж болох тул хинолин деривативыг ангижруулах, амины нэгдлүүдийг формилжуулах, метилжүүлэх, олефины карбонилжих зэрэгт шоргоолжны хүчлийг хэрэглэж болно. мөн алкин болон бусад олон үе шаттай тандем урвалын усжилтыг багасгах, энэ нь нарийн ширхэгтэй, үр дүнтэй, энгийн ногоон синтезийг бий болгох чухал арга юм. болон нарийн төвөгтэй органик молекулууд. Ийм үйл явцын сорилт нь шоргоолжны хүчил ба тусгай функциональ бүлгүүдийг хяналттай идэвхжүүлэх өндөр сонгомол, идэвхтэй олон үйлдэлт катализаторыг олох явдал юм. Нэмж дурдахад сүүлийн үеийн судалгаагаар шоргоолжны хүчлийг C1 түүхий эд болгон ашиглах нь каталитик диспропорциональ урвалаар өндөр сонгомол метанол зэрэг задгай химийн бодисыг шууд нийлэгжүүлж болохыг харуулсан.
Биомассыг каталитик хувиргахад шоргоолжны хүчлийн олон үйлдэлт шинж чанар нь ногоон, аюулгүй, хэмнэлттэй био цэвэршүүлэх процессыг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. Биомассын нөөц бол хамгийн том бөгөөд хамгийн ирээдүйтэй тогтвортой өөр нөөц боловч тэдгээрийг ашиглах боломжтой нөөц хэлбэр болгон хувиргах нь бэрхшээлтэй хэвээр байна. Шоргоолжны хүчлийн хүчлийн шинж чанар, сайн уусгагч шинж чанарыг биомассын түүхий эдийг урьдчилан боловсруулах процесст хэрэглэж, лигноцеллюлозын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгаж, целлюлозыг гаргаж авах боломжтой. Уламжлалт органик бус хүчлийг урьдчилан боловсруулах системтэй харьцуулахад буцалгах цэг бага, ялгахад хялбар, органик бус ионуудыг нэвтрүүлэхгүй, доод урсгалын урвалд хүчтэй нийцдэг зэрэг давуу талтай. Устөрөгчийн үр ашигтай эх үүсвэрийн хувьд шоргоолжны хүчлийг мөн өргөнөөр судалж, биомассын платформын нэгдлүүдийг нэмүү өртөг өндөртэй химийн бодис болгон катализатор болгон хувиргах, лигнинийг үнэрт нэгдлүүд болгон задлах, био-газрын тосны гидродеоксидант цэвэршүүлэх процессыг сонгоход өргөн ашигладаг. Н2-аас хамааралтай уламжлалт устөрөгчжүүлэлтийн процесстой харьцуулахад шоргоолжны хүчил нь хувиргах өндөр үр ашигтай, бага зэргийн урвалын нөхцөлтэй байдаг. Энэ нь энгийн бөгөөд аюулгүй бөгөөд холбогдох био цэвэршүүлэх явцад чулуужсан нөөцийн материал болон эрчим хүчний зарцуулалтыг үр дүнтэй бууруулж чадна. Сүүлийн үеийн судалгаагаар исэлдсэн лигнинийг зөөлөн нөхцөлд шоргоолжны хүчлийн усан уусмалд деполимержүүлснээр жингийн харьцаа нь 60%-иас их бага молекул жинтэй үнэрт уусмал гаргаж авах боломжтойг харуулсан. Энэхүү шинэлэг нээлт нь лигнинээс өндөр үнэ цэнэтэй үнэрт химийн бодисыг шууд гаргаж авах шинэ боломжийг авчирдаг.
Дүгнэж хэлэхэд, био суурилсан шоргоолжны хүчил нь ногоон органик нийлэгжилт, биомасс хувиргахад асар их боломжийг харуулж байгаа бөгөөд түүний олон талт байдал, олон талт байдал нь түүхий эдийг үр ашигтай ашиглах, зорилтот бүтээгдэхүүний өндөр сонгомол чанарыг хангахад чухал ач холбогдолтой юм. Одоогийн байдлаар энэ талбай нь тодорхой хэмжээний ололт амжилтад хүрч, эрчимтэй хөгжиж байгаа хэдий ч үйлдвэрлэлийн бодит хэрэглээнээс нэлээд зайтай хэвээр байгаа тул цаашид хайгуул хийх шаардлагатай байна. Ирээдүйн судалгаанууд нь дараах асуудлуудад анхаарлаа хандуулах ёстой: (1) тодорхой урвалд тохирох катализаторын идэвхтэй метал ба урвалын системийг хэрхэн сонгох; (2) бусад түүхий эд, урвалж байгаа үед шоргоолжны хүчлийг хэрхэн үр дүнтэй, хяналттай идэвхжүүлэх; (3) Молекулын түвшнээс нарийн төвөгтэй урвалын урвалын механизмыг хэрхэн ойлгох вэ; (4) Холбогдох процесст тохирох катализаторыг хэрхэн тогтворжуулах. Орчин үеийн нийгмийн хүрээлэн буй орчин, эдийн засаг, тогтвортой хөгжлийн хэрэгцээ шаардлагад тулгуурлан ирээдүйг тэсэн ядан хүлээж байгаа нь шоргоолжны хүчлийн химийн салбарт үйлдвэрлэл, эрдэм шинжилгээний байгууллагуудын анхаарал, судалгаа улам бүр нэмэгдсээр байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 19