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木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)是儲量豐富的有機(jī)可再生碳資源，主要包含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大組分，是制備可持續(xù)燃料、化學(xué)品及材料的理想原料。這類生物質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且致密，通過分離技術(shù)打破復(fù)雜結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)選擇性轉(zhuǎn)化全組分的基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前大多組分分離和轉(zhuǎn)化技術(shù)聚焦于纖維素和半纖維素的高值化利用，其分離轉(zhuǎn)化過程中木質(zhì)素通常發(fā)生不可控重聚，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)高值化利用。針對上述問題，中國科學(xué)院廣州能源研究所研究員廖玉河團(tuán)隊(duì)聯(lián)合東南大學(xué)科研人員，開發(fā)出用于催化分離生物質(zhì)的低負(fù)載量釕基催化劑。該催化劑可在氫氣和氮?dú)鈼l件下，選擇性轉(zhuǎn)化生物質(zhì)中的木質(zhì)素，并分別得到高收率的4-丙基取代單酚和4-丙烯基取代單酚，同時保留超90%的纖維素和75%的半纖維素。這些纖維素和半纖維素可被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，有望實(shí)現(xiàn)全組分高值化利用。該研究適用于樺木、楊木、松木及玉米秸稈等多種生物質(zhì)原料。同時，該研究開展了轉(zhuǎn)化不同結(jié)構(gòu)的木質(zhì)素模型化合物和氘帶實(shí)驗(yàn)工作，揭示了木質(zhì)素分離解聚路徑，為木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)組分選擇性分離和木質(zhì)素定向解聚的催化劑開發(fā)提供了新思路。近日，相關(guān)研究成果以Reductive Catalytic Fractionation of Lignocellulose Toward Propyl- or Propenyl-Substituted Monomers and Mechanistic Understanding為題，發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。研究工作獲得國家自然科學(xué)基金委員會和科學(xué)技術(shù)部的支持。論文鏈接催化分離轉(zhuǎn)化木質(zhì)素研究木質(zhì)素分離解聚路徑