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木质素在不同溶剂体系中的降解研究进展 被引量：6
1
作者 贾溯源 李翔宇 +1 位作者 时君友 徐文彪 《林产工业》 北大核心 2023年第9期31-38,共8页
木质素是自然界植物中含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子聚合物,实现木质素向能源及化学品的转化,是生物质高值化利用的重要研究内容之一。溶剂是木质素催化转化反应体系的重要组成部分,是影响反应进程的重要因素,选择合适的溶剂... 木质素是自然界植物中含量仅次于纤维素的第二大天然有机高分子聚合物,实现木质素向能源及化学品的转化,是生物质高值化利用的重要研究内容之一。溶剂是木质素催化转化反应体系的重要组成部分,是影响反应进程的重要因素,选择合适的溶剂体系能够促进木质素的溶解,有效提高转化效率。本文以溶剂体系的组成为出发点,综述了木质素在单相溶剂、两相溶剂、多元溶剂进行催化转化的研究进展,分析了溶剂效应对木质素降解的影响,并对相关研究进行了总结和展望。 展开更多
关键词 木质素解聚 溶剂效应 生物质化学品 催化转化 降解机理
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离子液体在木质素解聚领域的应用进展 被引量：5
2
作者 马春慧 孙晋德 +2 位作者 李伟 罗沙 刘守新 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期14-26,共13页
由经济社会发展带来的石油等不可再生自然资源的过度使用,引发了能源危机和环境问题,所以寻找一种可再生的生物质资源作为替代品而逐渐受到重视。生物质的主要成分之一的木质素,由于富含大量的芳香族类化合物而具有转化为高附加值化学... 由经济社会发展带来的石油等不可再生自然资源的过度使用,引发了能源危机和环境问题,所以寻找一种可再生的生物质资源作为替代品而逐渐受到重视。生物质的主要成分之一的木质素,由于富含大量的芳香族类化合物而具有转化为高附加值化学品的潜力。随着绿色环保理念的不断深化,亟需采用更绿色、更安全的方法将木质素解聚,制备高附加值的平台化合物或能源化合物,从而满足日益增长的社会需求。离子液体作为20世纪90年代发展起来的绿色溶剂,因具有众多优良特性而作为环境溶剂或反应催化剂应用于木质素分子的解聚研究中,降低了化学反应的苛刻条件,使反应在更温和的条件下进行。同时对离子液体进行回收再利用,可避免反应产生的环境污染。综述了离子液体在木质素的预处理及解聚转化等方面的研究进展,介绍了木质素分子在离子液体环境中预处理及解聚方面的机理、解聚条件和生成的产物,以及与其他类型催化剂(金属氧化物催化或复合氧化体系催化)、其他催化方法(如光催化解聚或电催化解聚)协同作用的解聚机理和特性,最后预测了未来木质素解聚领域的研究需求和方向。 展开更多
关键词 木质素 木质素解聚 离子液体 预处理 降解
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木质素制备生物液体燃料进展 被引量：4
3
作者 简雅婷 余强 +3 位作者 陈小燕 王帆 王忠铭 袁振宏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期109-116,共8页
木质素中含有丰富的芳环结构,可以作为可持续再生的原料用于生产高值能源及化工品。但由于木质素结构复杂,现阶段用于制备生物液体燃料仍处于探索阶段。本文首先介绍了木质素通过催化热解、催化氢解、催化氧化3种解聚方式制备生物液体... 木质素中含有丰富的芳环结构,可以作为可持续再生的原料用于生产高值能源及化工品。但由于木质素结构复杂,现阶段用于制备生物液体燃料仍处于探索阶段。本文首先介绍了木质素通过催化热解、催化氢解、催化氧化3种解聚方式制备生物液体燃料的进展,分析了当前解聚产物存在低碳原子数、高氧含量的不足而导致其难以投入生产使用的现状,指出应通过C—C偶联方法 (包括羟醛缩合、烷基化反应、寡聚反应以及Diels-Alder反应)增加产物碳原子数、使用加氢脱氧(hydrodeoxygenation, HDO)工艺以降低产物氧含量,从而实现由木质素制备高密度生物液体燃料。最后对当前木质素制备高密度燃料所面临的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望,指出构建高效催化体系,耦合解聚、C—C偶联和HDO过程,将是该领域未来研究重点。 展开更多
关键词 生物液体燃料 木质素解聚 C—C偶联 加氢脱氧
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电化学催化木质素解聚的研究进展 被引量：4
4
作者 马春慧 张继芳 +3 位作者 李伟 罗沙 刘守新 李坚 《林产化学与工业》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期110-122,共13页
综述了近年来木质素解聚的电化学技术的研究进展,包括木质素解聚的微观电化学表达、催化剂类型以及电化学反应器的电极材料、电极作用原理等;分析了电化学技术协同离子液体催化体系、生物酶催化体系以及与光催化技术耦合后对木质素解聚... 综述了近年来木质素解聚的电化学技术的研究进展,包括木质素解聚的微观电化学表达、催化剂类型以及电化学反应器的电极材料、电极作用原理等;分析了电化学技术协同离子液体催化体系、生物酶催化体系以及与光催化技术耦合后对木质素解聚的前沿研究;总结了电极材料、电流密度等条件对电化学催化效率的影响,并展望了电化学技术实现应用所面临的挑战和机遇。 展开更多
关键词 电化学 木质素解聚 有机化合物 电极 反应器
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氧化锌催化木质素选择性解聚制备对香豆酸甲酯 被引量：2
5
作者 黄哲超 吴远昊 +2 位作者 吕凯奇 饶一楠 龙金星 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期757-767,共11页
木质素是自然界中含量最丰富的芳香族可再生碳资源,具有极高的利用价值。针对当前木质素解聚技术存在反应条件苛刻、产物选择性低等难题,构建了一种廉价的金属氧化物催化剂体系,研究了草本木质素选择性解聚制备对香豆酸甲酯的性能。考... 木质素是自然界中含量最丰富的芳香族可再生碳资源,具有极高的利用价值。针对当前木质素解聚技术存在反应条件苛刻、产物选择性低等难题,构建了一种廉价的金属氧化物催化剂体系,研究了草本木质素选择性解聚制备对香豆酸甲酯的性能。考察了不同金属氧化物、反应温度、反应时间以及溶剂等因素对于对香豆酸酯收率和选择性的影响。研究结果表明,金属氧化物ZnO对于草本木质素选择性解聚制备对香豆酸甲酯的过程具有最佳的催化活性。在优化的反应条件下,可获得9.8%的对香豆酸甲酯收率和61.6%的选择性;通过对木质素解聚产物的分析并结合反应前后木质素的傅里叶红外光谱(FT-IR)和二维核磁(2D HSQC NMR)表征结果发现,木质素分子中H结构单元的选择性断裂是其催化解聚过程中对香豆酸甲酯收率和选择性高的主要原因。 展开更多
关键词 木质素解聚 金属氧化物 对香豆酸甲酯
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电催化氧化木质素解聚:温和高效的生物质增值策略 被引量：1
6
作者 徐佳宁 白文静 +2 位作者 楼雨寒 于海鹏 窦烁 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期304-315,共12页
木质素是一种天然可再生芳香族聚合物,通过催化反应过程可实现其解聚制备芳香族化学品,其高附加值转化对实现生物燃料、精细化学品和大宗化学品的绿色生产具有重要意义.其中,电催化氧化解聚为木质素的高值化利用提供了一种高效节能途径... 木质素是一种天然可再生芳香族聚合物,通过催化反应过程可实现其解聚制备芳香族化学品,其高附加值转化对实现生物燃料、精细化学品和大宗化学品的绿色生产具有重要意义.其中,电催化氧化解聚为木质素的高值化利用提供了一种高效节能途径.凭借电催化过程中电位或电流易于调节的特性,可实现产物的选择性和反应物转化率的有效调控.但实现木质素的可控降解,首先需对其解聚机理充分了解掌握.其中,由催化剂、电解质和催化反应池等组成的电催化系统均需合理设计.本文以木质素解聚过程中C—C键和C—O键的断裂机理为基础,综合评述了近年来木质素及其模型化合物在电催化氧化制备芳香族单体过程中不同的断键机制,总结了自由基中间体在C—O和C—C键的高选择性断裂中发挥的决定作用.最后,展望了电催化木质素解聚的发展前景以及面临的挑战. 展开更多
关键词 电催化 木质素解聚 电氧化 模型化合物 反应机理
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环境微生物介导的木质素代谢及其资源化利用研究进展 被引量：14
7
作者 梁丛颖 林璐 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3380-3392,共13页
木质素是一种丰富的芳烃生物大分子聚合物,其分解代谢与地球元素循环和生物资源利用密切相关。但由于木质素结构的复杂性和无规则性导致其难以降解,使得木质素降解的研究成为全球碳循环和生物质资源利用研究的难点。近年来,来自不同环... 木质素是一种丰富的芳烃生物大分子聚合物,其分解代谢与地球元素循环和生物资源利用密切相关。但由于木质素结构的复杂性和无规则性导致其难以降解,使得木质素降解的研究成为全球碳循环和生物质资源利用研究的难点。近年来,来自不同环境的微生物陆续被发现具有木质素降解能力,并解析出参与木质素分解代谢的多种氧化还原酶。然而对木质素详细的代谢过程仍不十分清楚,因此,探究木质素降解酶系、作用机理和代谢网络是研究微生物代谢木质素机理的关键。本文综述环境中参与木质素降解的微生物,重点解析其木质素解聚酶系组成、分泌机制和木质素的代谢途径,并在此基础上阐明近年来木质素生物转化的最新研究进展,以期为今后环境微生物代谢木质素机理及其资源化利用的研究提供参考。 展开更多
关键词 木质素 微生物 木质素解聚酶 分泌机制 代谢途径 生物转化
原文传递
“木质素优先解聚”策略下生物质定向解聚研究进展 被引量：3
8
作者 李治宇 逯炀炀 +3 位作者 王文文 张玉春 易维明 付鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-141,共13页
木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化... 木质素的来源、催化剂和溶剂对木质素整体转化和产物分布起着至关重要的作用。该文主要综述了国内外有关木质素优先解聚的最近研究进展,分析比较了酸催化剂、碱催化剂、贵金属催化剂以及非贵金属催化剂的优势与不足,指出金属负载型催化剂能有效促进木质素苯丙烷单元间C-C键或C-O键的断裂转化为芳烃化合物,并对木质素脱出率和单体产率进行了评述与分析。对比分析了不同种类的溶剂对木质素的脱出率、碳水化合物的脱出率以及浆液的宏观结构造成的影响,发现醇类溶剂不仅可以断开木质素和半纤维素之间的酯键,而且可以保护纤维素和半纤维素不受破坏,从而达到生物质高值化利用的效果。最后对当前生物质解聚所面临的挑战以及未来研究趋势进行了总结与展望,指出通过催化剂和溶剂结合可以有效地解聚出木质素单体,因此催化剂开发和溶剂的选择将是该领域未来研究重点。 展开更多
关键词 生物质 催化 木质素优先解聚 溶剂降解 碳氢化合物
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木质素优先解聚对碳水化合物影响的研究进展
9
作者 刘国祥 孙恩惠 +3 位作者 黄红英 吴述平 靳红梅 曲萍 《生物质化学工程》 CAS 2024年第6期73-84,共12页
木质纤维素类生物质是丰富的可再生资源,有潜力替代化石资源来生产清洁燃料和化工产品。将木质纤维素类生物质全组分转化利用,既减少了环境污染,又提高了资源利用率。木质素的优先解聚是实现木质纤维素类生物质全组分高值转化的有效途... 木质纤维素类生物质是丰富的可再生资源,有潜力替代化石资源来生产清洁燃料和化工产品。将木质纤维素类生物质全组分转化利用,既减少了环境污染,又提高了资源利用率。木质素的优先解聚是实现木质纤维素类生物质全组分高值转化的有效途径之一。本文综述了木质素优先解聚策略对木质素解聚产物及碳水化合物的影响,包括还原催化、氧化催化、碱催化、酸催化、水热、热解等6种不同催化方法的研究进展,以及各个解聚方法的反应机理,并且对不同解聚方法的优缺点进行了分析:还原催化解聚,酚类单体产率高,可以保留绝大部分碳水化合物;氧化催化解聚反应条件温和,可以使用廉价、绿色的氧化剂将木质素转化为低聚物或芳香族单体,并且可以保留高质量的纸浆;碱催化和酸催化常用于预处理阶段使原料进入膨胀状态,并使碳水化合物尤其是半纤维素降解,导致木质素解聚产物难以分离;水热解聚操作简单,反应温和,但在木质素解聚的同时纤维素和半纤维素也会逐渐水解;热解可同时生成木质素衍生的酚类和糖衍生物,但是产物选择性较低,对下游分离存在较大障碍。最后对木质素优先解聚的研究重点和发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 木质纤维 生物质 木质素优先解聚 碳水化合物 纤维素 半纤维素
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