隨著化石能源的消耗和環(huán)境污染問題的加劇，人們一直致力于尋找清潔的可再生能源，其中生物質(zhì)資源由于其綠色清潔、可再生等優(yōu)點(diǎn)而受到研究者的廣泛關(guān)注，木質(zhì)素作為生物質(zhì)資源的重要組分，也是自然界中唯一可直接提供芳香環(huán)的可再生能源，在化工、材料、醫(yī)藥、食品等多個(gè)領(lǐng)域都有重要用途，以木質(zhì)素為原料制取高品位液體燃料和高附加值化學(xué)品，已成為國內(nèi)外研究的熱門領(lǐng)域，尤其是在“木質(zhì)素優(yōu)先”策略背景下。

木質(zhì)素是一種可再生的天然芳香聚合物，利用木質(zhì)素作為原料制備高附加值化學(xué)品和燃料被認(rèn)為是一種很有前途的木質(zhì)素增值策略，而氫解是木質(zhì)素解聚較為常見和有效的方法之一。因此，華南理工大學(xué)武書彬教授課題組分別從溶劑體系（包括水、醇類溶劑以及其他復(fù)合溶劑體系）和催化體系（酸催化劑、堿催化劑、負(fù)載型金屬催化劑以及離子液體等）兩個(gè)方面綜述了木質(zhì)素催化氫解的現(xiàn)狀和優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行了總結(jié)和分析。

研究發(fā)現(xiàn)，溶劑對(duì)木質(zhì)素的氫解過程和產(chǎn)物分布有很大影響，活性中間體的再聚合是產(chǎn)生焦炭的主要原因。提出在催化劑設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮不同木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的影響，氫解過程的機(jī)理研究應(yīng)側(cè)重于真實(shí)木質(zhì)素而不是模型化合物。

木質(zhì)素催化氫解制取高價(jià)值化學(xué)品和燃料被認(rèn)為是一種很有前途的策略。不同的溶劑體系和不同的催化劑體系對(duì)木質(zhì)素的氫解有一定的影響。值得注意的是，不同原料、不同提取方法的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)不同，也會(huì)導(dǎo)致氫解過程的不同。提出今后的研究應(yīng)更多地關(guān)注抑制木質(zhì)素解聚中間體的再聚合，并根據(jù)不同原料的結(jié)構(gòu)和木質(zhì)素提取方法的不同，合理設(shè)計(jì)催化劑和匹配溶劑，而不是側(cè)重于催化劑的普適性。

作者信息

本文第一作者為華南理工大學(xué)碩士生葉科

華南理工大學(xué)劉穎副教授，武書彬教授為本文的共同通訊作者

單位：華南理工大學(xué)制漿造紙工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114008