1. 研究目的与意义
化石资源的大量使用,导致全球环境恶化,雾霾、温室效应、环境污染等问题凸显,对人们的生活造成了严重的威胁。
寻找一种绿色清洁、容易获得、可再生的资源逐步替代化石资源,成了目前研究的热点。
生物质资源以其数量多、可再生、无污染等优点,使人们看到了希望,而且是唯一可以转化为液体燃料和各类化学品的资源。
2. 国内外研究现状分析
近年来,人们对生物质几种转换方式开展了大量的研究。
其中,溶剂液化因反应条件温和、操作简单、生产效率高、溶剂可回收等优点,发展尤为迅速,通常采用水、酚类、醛类以及低碳醇等溶剂将生物质直接转化为液体。
amiri等以醛类溶剂分离桦木、榉木等硬木类生物质中的木质素,然后进行催化加氢,得到接近理论值(40~50%左右的klason)的芳香类化合物单体。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:本研究针对木质纤维类生物质溶剂液化产物组分复杂、产物分离难度大,液化溶剂选择困难等问题,基于极性非质子溶剂和低碳醇结合而成的复合溶剂的溶剂化效,以杨木为原料,针对木质纤维中的木质素开展定向液化实验,探讨极性非质子溶剂/低碳醇复合溶剂体系对木质素特定化学键的选择性作用,提出木质素在极性非质子溶剂/低碳醇复合溶剂体系中的定向液化机制。
根据以上内容,拟开展以下的研究工作:1. 以有机溶剂木质素、碱木质素等木质素模型化合物为原料,研究极性非质子溶剂/低碳醇复合溶剂体系对木质素模型化合物的溶剂效应,跟踪液化过程中固液相化学组成结构的变化。
2. 研究复合溶剂体系作用于木质素分子内β-o-4,4-o-5和c-c键的的选择性构效关系,探索木质素模型化合物在复合溶剂体系定向演变机制。
4. 研究创新点
1. 将极性非质子溶剂-低碳醇复合溶剂体系应用到木质纤维生物质的液化实验研究中,利用复合溶剂体系对木质纤维组分的溶剂效应和选择性作用,实现木质纤维生物质中木质素的定向高效转化。
2. 通过木质素模型化合物在复合溶剂体系中的液化实验研究,分析针对木质素组分的溶剂化作用,为木质纤维生物质定向制备酚类化学物提供理论支持。
