雙功能催化劑使生物基丙烯酸酯的生產經濟可行

最近通過生物質生產丙烯酸酯的技術前景可期，因為創業公司Lakril技術公司獲得了明尼蘇達大學Paul Dauenhauer實驗室的技術許可。

Dauenhauer發明的催化劑是世界上第一個讓乳酸脫水反應生成丙烯酸產率大于90%的催化劑。以往催化反應通常只有50%～60%的產率，產率太低，無法成為石油基合成丙烯酸(通過氧化丙烯完成)的經濟可行的替代方法。

Lakril技術公司已經獲得資金來擴大催化劑的生產規模，并進一步開發該技術用于商業用途。該公司計劃在2024年底開始商業生產。

正在開發的催化劑是一種胺官能化的酸性固體分子篩(鋁硅酸鹽)。加入官能化的原因是基于先前對脫水反應機理的研究。Lakril聯合創始人兼總裁Chris Nicholas解釋說，當乳酸與分子篩接觸時，會發生脫水或脫羰反應。分子篩上的胺官能化抑制了包括脫羰反應(主要的副反應)在內的副反應。這是因為胺中氮原子的堿性超過了乳酸中氧官能團的堿性，氮的質子親和力更強，因此聚集在反應中質子酸位點上的胺比乳酸多。對乳酸脫水過程的技術經濟分析結果表明，通過抑制副反應并產生更多的丙烯酸，該反應的成本與石油基反應相當，同時碳強度至少降低了35%。

丙烯酸酯在工業上用途廣泛，包括高吸水性聚合物，以及用于纖維、油漆、黏合劑和其他產品的酯類前體。隨著這種新型催化劑的發展，通過將玉米糖發酵成乳酸，然后再將乳酸脫水成丙烯酸，制造更環保的生物基丙烯酸酯在經濟上很有吸引力。

[王鈴摘譯自Chemical Engineering，2022-01-02]