生物質組分分離和解聚研究獲進展

　　木質纖維素類生物質是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，是制備可持續燃料、化學品及材料的理想原料。這類生物質結構復雜且致密，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通常發生不可控重聚，導致難以實現高值化利用。

　　針對上述問題，中國科學院廣州能源研究所研究員廖玉河團隊聯合東南大學科研人員，開發出用于催化分離生物質的低負載量釕基催化劑。該催化劑可在氫氣和氮氣條件下，選擇性轉化生物質中的木質素，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一步轉化，有望實現全組分高值化利用。

　　該研究適用于樺木、楊木、松木及玉米秸稈等多種生物質原料。同時，該研究開展了轉化不同結構的木質素模型化合物和氘帶實驗工作，揭示了木質素分離解聚路徑，為木質纖維素類生物質組分選擇性分離和木質素定向解聚的催化劑開發提供了新思路。

　　近日，相關研究成果以Reductive Catalytic Fractionation of Lignocellulose Toward Propyl -or Propenyl-Substituted Monomers and Mechanistic Understanding為題，發表在《德國應用化學》上。研究工作獲得國家自然科學基金委員會和科學技術部的支持。