从大麻废料中提取高价值产品
大麻(大麻sativa)因其纤维(韧皮纤维)和可食用种子以及一些药用产品[1]而被种植。当韧皮纤维从大麻茎中分离出来，剩下的被称为麻栏。这些木本残余物是大麻茎中最没有价值的部分，被当作纤维生产的副产品处理，尽管它们代表大麻植物的最大部分。大麻围栏可以用于一系列的应用，如动物床上用品，建筑材料和花园覆盖[2]，但他们仍然被普遍认为是废物。必威手机客户端
慢速热解
然而，大麻栅栏的热化学处理可以生产一些高价值的产品。一种被称为缓慢热解的特殊热化学过程可以用来将大麻秸秆转化为生物炭、液体(馏分)和气体[3]。尽管工艺条件可以调整以使某一特定馏分的产量最大化，但这些馏分的产量大致相等。
缓慢热解通常用于将生物质转化为生物炭，生物炭是一种富含碳的木炭，用于土壤改良剂或存储碳。也会产生液体蒸馏物，但它们被认为是副产品，通常被焚烧或倾倒。然而，这些液体馏分含有生物活性化合物，可以收集起来产生额外的收入。
在本研究中，四种工业大麻栅栏在不同的温度[5]下通过缓慢热必威东盟体育解转化为液体馏分。研究小组研究了馏分的化学成分，以确定可能有价值的分子或分子组。他们认为这是第一次以这种方式研究大样本(公斤)。以前的研究集中在小的实验室样本(克)[4]。
作者在相对较低的过程温度下，从室温到最高操作温度350̊C，使用缓慢热解法处理赫德。他们在缓慢热解过程的三个阶段(干燥、烘焙和热解)收集原始馏分。
样品详细分析
各种分析技术被用于研究样品。这些方法包括傅里叶变换红外光谱(FTIR)、一维(1D)和二维(2D)核磁共振(NMR)光谱、液相色谱-高分辨率质谱(LC-HRMS)和二维气相色谱-质谱(2D GC-MS)。例如，FTIR光谱法用于获取所有大麻赫德馏分的官能团信息。所有光谱都是用布鲁克阿尔法傅里叶变换红外光谱仪测量的，该光谱仪配备了衰减的全反射金刚石、灵敏的2 × 2 mm金刚石晶体表面和样品室RT-DLaTGS。
该团队首次识别并测量了一些潜在的有价值的分子。分析表明，不同馏分中化合物的浓度存在显著差异。相关化合物主要来自3种不同的大麻赫德样品，特别是在100̊C以下的热解和热解馏出物。
所有样品的主要成分均为乙酸。其他有趣的化合物包括愈创木酚和丁香酚衍生物，如2,6-二甲氧基苯酚，愈创木酚(2-甲氧基苯酚)，香兰素和丁香酚。
这些化合物大部分都很昂贵，因为它们在馏分中浓度很低，这意味着它们必须被分离和提纯(尽管有一些现代的可扩展技术可用)。这些化合物可作为营养、制药和农业用途的纯化产品。例如，香兰素和丁香酚被用作功能性食品和制药部门的原料。
作者估计一吨赫德(按当前价格计算为200欧元)可以生产约300千克生物炭(按当前价格计算约为400欧元)。它还将生产约40公斤的醋酸，这是蒸馏液中的主要化合物，散装产品价值约100欧元。一吨赫德可以产生1.3公斤左右的1-羟基丁烷-2- 1，这是最昂贵的小型馏分化合物。原则上，该产品纯度可达95%以上，售价1300-6500欧元。1-羟基丁烷-2-酮常被用作调味剂或芳香剂。
结论
本研究为木材精馏物，特别是大麻赫德精馏物的化学剖析提供了有用的基线数据。它还显示出利用慢速热解生成生物炭和含有潜在有用成分的馏分，从大麻篱生产高价值产品的明显潜力。整个过程可以优化，以产生最有价值的产品，不同的因素，如温度，加热速率和停留时间。馏分的进一步处理将涉及分离和纯化程序，如短程蒸馏和离心分配色谱。研究人员建议进行进一步的研究，以详细评估经济潜力，例如，考虑净化工艺成本、高价值化学品的市场价值和数量，以及总体的商业潜力。
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参考文献
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https://www.mdpi.com/2073-4395/6/4/58
Carus, M.和Sarmento, L.，(2016)欧洲大麻工业:纤维、刀、种子和花的种植、加工和应用。EIHA。
https://eiha.org/media/2016/05/16-05-17-European-Hemp-Industry-2013.pdf
[3] Amini, E. et al，(2019)美国南部原生活的和死的植被缓慢热解产物的表征。燃料。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016236118314832
[4] Branca, C. et al .，(2017)工业大麻(Cannabis sativa)热解开发的实验分析。必威东盟体育燃料加工技术。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382016310372
[5] Salami, A.等人，(2020)通过热处理从工业大麻栅栏中获得的馏分的补充性化学表征。必威东盟体育必威东盟体育工业作物和产品。
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0926669020306774?via%3Dihub
