Nature|非粮生物质高效综合利用取得突破性研究进展

文摘   科技   2024-05-29 23:23   四川  

2024年5月29日Nature报道,中国科学院大连化学物理研究所王峰团队与瑞典斯德哥尔摩大学Joseph Samec团队合作提出了一种创新的木质素利用方案,有潜力突破木质纤维素利用的关键瓶颈,为非粮生物质的高效利用奠定了重要的技术基础。

当前非粮生物质原料利用技术难以满足全球可再生生物基材料市场千亿元规模的旺盛需求。木质纤维素由纤维素、半纤维素和木质素组成,是可再生化工原料的重要组成部分。面对如何高质量分离这三种组分以获取适合规模化利用的原料的挑战,王峰团队采取了一种创新的策略。他们针对木质素分离过程中易发生的低值化自缩合问题,开发了一种名为催化木质素芳基化三素分离(catalytic lignin-arylated fractionation,CLAF)的技术。该技术利用木质素易缩合的特性,通过引入高亲核活性的木质素衍生酚,显著提高了木质素缩合反应的选择性,从而有效地保护了木质素的芳基醚键结构。CLAF技术不仅提高了木质素的催化转化效率,还通过催化解聚和串联催化路线,成功制备了环境友好的可再生双酚及寡聚酚。这些高值化产品可用于生产生物质基聚合物,为木质纤维素的下游转化提供了新的可能性。

图:CLAF技术路线 来源:Nature

CLAF法催化分离转化技术,以木材、竹子和秸秆等生物质为原料,能够生产出纤维素基材料、糖液以及木质素双酚/聚合材料等重要产品。这一技术解决了木质纤维素绿色转化过程中三素难以高效分离并高值化利用的瓶颈,有望在高性能生物基材料、大宗化学品的可控生产中取得应用,推动生物质炼制向更绿色、更可持续的方向发展。


编译整理|吴晓燕

本期编辑|刘怡伶

参考文献|Selective lignin arylation for biomass fractionation and benign bisphenols

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