Палладий способен решить лигниновую проблему

Лигнин является одним из самых распространенных природных полимеров, составляя примерно 20-30% сухой массы растений. Вместе с тем его сложная структура создает трудности для его переработки в различные виды продукции - клеящих композиций для картона, фанеры и древесно-стружечных плит, уксусной и щавелевой кислот, пористого кирпича, наполнителей, полиуретановой пены, фенола и фенолформальдегидных смол, красителей и лекарств, пестицидов и др. Поэтому зачастую лигнин, образующийся в процессе производства бумаги, выбрасывается как отход.

Последние же исследования, похоже, открыли путь для решения данной проблемы, базируясь на проведении механокатализа в шаровой мельнице без использования растворителей, высокой температуры или давления: с его помощью можно проводить процесс деполимеризации лигнина – его расщепление на мономеры.

Ключевым компонентом, необходимым для деполимеризации лигнина, служит палладий: катализаторы на его основе легко разрушают прочные связи в структуре лигнина. Способность же палладия поглощать водород значительно ускоряет деполимеризацию.

Как показали эксперименты, палладиевые катализаторы разрывают связи в 300 раз быстрее никелевых при аналогичных условиях среды, в которой осуществляется деполимеризация, и с их помощью можно синтезировать гораздо больше фенола и иных востребованных химических веществ за более короткий период времени.

Фактически палладий создает предпосылки для масштабной конверсии биомассы и сокращения до минимума отходов лигнина, занимающих большие площади и склонных к возгоранию. По имеющимся данным, в мире ежегодно образуется свыше 70 млн тонн лигнина, тогда как на нужды промышленности идет всего лишь 2% от данного объема, остальное складируется в хранилищах. Запасы лигнина в России превышают 90 млн тонн. Тем самым с помощью палладия можно в будущем превращать лигнин в полезные продукты, решив проблему с его хранением.