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“木质素优先”策略下生物质还原催化分离技术研究进展

收稿日期：2023-04-03 修回日期：2023-04-20 接受日期：2023-05-31

DOI:10.20078/j.eep.20230503

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    摘要：木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生碳资源,有潜力替代石油来生产清洁燃料和化工产品。当前木质素组分的高效利用很困难,木质素高值化是实现生物质全组分利用的关键。为实现生物质全组分的高值化利用,本文研究了基于“木质素优先” 策略的分离机制,综... 展开+
    摘要：

    木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生碳资源,有潜力替代石油来生产清洁燃料和化工产品。当前木质素组分的高效利用很困难,木质素高值化是实现生物质全组分利用的关键。为实现生物质全组分的高值化利用,本文研究了基于“木质素优先” 策略的分离机制,综述了木质纤维素还原催化分离的研究进展,探索了木质素脱除率、单酚产率和选择性及碳水化合物保留率等的影响因素,分析了生物质原料、溶剂、酸碱添加剂、催化剂和反应器对“木质素优先” 策略的影响规律,提出了新型催化剂和反应器的设计思路,展望了木质素还原催化分离的研究方向。分析表明:单酚产率按照硬木→草本作物→软木顺序依次递减,醇水两相体系有利于木质素和半纤维素的提取与溶解以及纤维素结构的保留,酸的加入不仅提高木质素脱除率和单体收率还能促进半纤维素的水解,半/ 全流动反应器有效避免后续催化剂和碳水化合物的分离。

    收起-

    作者：

    • 杨旭
    • 骆治成
    • 肖睿
    • 张会岩*

    作者简介

    作者简介：杨旭(2000—),男,山西大同人,硕士,主要从事木质纤维素生物质的还原催化分离技术研究。E-mail:220220443@seu.edu.cn
    通讯作者：张会岩(1982—),男,山东临沂人,教授,主要从事生物质与有机固废转化技术研究。E-mail:hyzhang@seu.edu.cn

    单位

    • 东南大学 能源与环境学院 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室

    关键字

    • 生物质
    • 生物精炼
    • 木质素优先
    • 还原催化分离
    • 单酚产物
    • 碳水化合物

    基金项目

    国家自然科学基金( 52206236);江苏省自然科学基金( BK20220837); Fundamental Research Funds for the Central Universities(3203002211A1)

    引用格式

    杨旭, 骆治成, 肖睿, 等. “木质素优先”策略下生物质还原催化分离技术研究进展[J]. 能源环境保护,2023, 37(3): 64-74.

    YANG Xu, LUO Zhicheng, XIAO Rui, et al. Progress of reductive catalytic fractionation of lignocellulosic biomass based on the lignin-first strategy[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(3): 64-74.

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