木質纖維素類生物質是一種儲量豐富的有機可再生碳資源，主要包含纖維素、半纖維素和木質素三大組分，是制備可持續(xù)燃料、化學品和材料的理想原料。由于這類生物質的結構復雜且致密，通過分離技術打破復雜結構是實現選擇性轉化全組分的基礎，然而當前大多數組分分離和轉化技術聚焦于纖維素和半纖維素的高值化利用，其分離轉化過程中木質素往往發(fā)生不可控重聚，導致其高值化利用難以實現。
針對上述問題，中國科學院廣州能源研究所廖玉河研究員等人聯(lián)合東南大學開發(fā)了低負載量的釕基催化劑用于催化分離生物質，實現了在氫氣和氮氣條件下選擇性轉化生物質中木質素分別得到高收率的4-丙基取代單酚和4-丙烯基取代單酚，同時保留了纖維素（>90%）和半纖維素（>75%）。這些纖維素和半纖維素可以被進一步轉化，有望實現全組分高值化利用。該技術適用于樺木、楊木、松木和玉米秸稈等多種生物質原料。同時，開展了轉化不同結構的木質素模型化合物和氘代實驗研究，揭示了木質素分離解聚路徑。該研究工作為木質纖維素類生物質組分的選擇性分離和木質素定向解聚的催化劑開發(fā)提供了新思路。
催化分離轉化木質素研究
木質素分離解聚路徑
近日，該研究成果以Reductive Catalytic Fractionation of Lignocellulose Toward Propyl- or Propenyl-Substituted Monomers and Mechanistic Understanding為題發(fā)表于《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）期刊。該研究獲得國家重點研發(fā)計劃項目和國家自然科學基金項目的資助。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202502545
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