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木纤维素生物质成分分分离和解聚研究取得进展

研发家 | 2025-05-31

近日，中国科学院广州能源研究所研究员廖玉河和东南大学在国家重点研发计划和国家自然科学基金的资助下，在木纤维素生物质成分分离和解聚研究方面取得了新进展。相关成果发表在德国应用化学上(Angewandte Chemie International Edition)。

木纤维素生物质是一种储量丰富的有机可再生碳资源，主要包括纤维素、半纤维素和木质素，是制备可持续燃料、化学品和材料的理想原料。由于这种生物质的结构复杂而致密，通过分离技术打破复杂的结构是实现选择性转换的基础。然而，大多数成分分离和转换技术都集中在纤维素和半纤维素的高值应用上，木质素在分离和转换过程中通常不可控重聚，难以实现高值应用。

针对上述问题，研究人员开发设计了低承载能力的生物质催化分离，完成了4-丙基替代单酚和4-丙烯基替代单酚，在氢气和N2环境中选择性转化生物质，获得高收率，同时保留纤维素(>90%)和半纤维素(>75%)。这些纤维素和半纤维素可以进一步转化，有望实现全成分的高价值应用。该技术适用于桦木、杨木、松木、玉米秸秆等生物质原料。同时，对不同结构的木质素模型化合物和▍代实验进行了研究，揭示了木质素分离解聚的路径。