全文搜索
科研動態

中國林科院“十三五”國家自然科學基金項目優秀成果彙編報道10

——林木生物質組分可控定向分離

 

时间:2021-02-05 来源:科技处

文字: 圖片: 编辑:乌日娜

圖片

林木生物質組分可控定向分離

Directional fractionation of forestry biomass

木質生物質是地球上最豐富的一類生物質資源,主要由碳水化合物高分子(纖維素、半纖維素)和芳族聚合物(木質素)組成。糖和酚類是生物質基本結構單元,也是化學性質相對穩定的化合物。降解産物穩定性較差的主要原因是糖類物質分解得到的羰基化合物,與木質素降解産生的酚類化合物發生的低聚反應。因此,如何控制纖維素、半纖維素降解過程中不發生進一步的分解轉化,形成穩定單糖中間體,是解決這一問題的關鍵。

中国林科院林化所徐俊明研究員及其研究團隊在国家自然科学基金(批准号:31422013)的资助下,以杨木和竹材等木竹原料为研究对象,开展了高效生物质组分分离技术研究。该团队利用两步法实现原料的全组分分离,首先应用CO2辅助水解法实现将热稳定性较弱的半纤维素进行分离,得到了以C5单糖和多聚糖为主的糖类组分。半纤维素的分离过程有效破坏木质纤维的LCC结构,使得纤维素与木质素之间的连接减弱,有利于这两种组分的进一步分离。再将富含纤维素和木质素的部分在以异丙醇/水作为溶剂,Raney Ni为催化剂的体系中进一步进行木质素的选择性过程,将木质素组分转化为高附加值的酚类物质,如2,6-二甲氧基-4-甲基苯酚,4-(2-羟乙基)-2,6-二甲氧基苯酚等。最后将富含纤维素组分进一步在碱性过氧化氢中处理,得到高纯度的纤维素组分。

這一研究將生物質高效分離爲糖類平台和酚類平台化合物,爲生物質的進一步高值化利用奠定基礎。以上該研究的成果發表在Green Chem.ACS Sustainable Chem. Eng.ACS Sustainable Chem. Eng.。建成一套有效容积1 m3的中间试验装置,设计压力达到10 MPa,最高工作温度300℃。获得吉林省科学技术进步二等奖。

CO2輔助水解和催化加氫兩步法分離木質生物質流程

爲您推薦

Copyright? 2019  

版权所有:中国林业科學研究院  

京ICP備13018045號-1  

主办:中国林业科學研究院办公室