Fast pyrolysis of waste biomass is a cross-coupling pyrolysis of its components (cellulose, lignin, hemicellulose and ash), resulting in the complex composition of bio-oil. Here, microwave-assisted organosolv fractionation (MOF) of waste biomass combined with decoupling pyrolysis is first proposed to overcome this challenge. MOF of waste eucalyptus was conducted in different solvents (organic acid, glycerol or ethylene glycol (EG)). The derived fractions were first characterized by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and two-dimensional heteronuclear single-quantum coherence nuclear magnetic resonance (2D HSQC NMR) and then pyrolyzed via thermogravimetric analyzer-mass spectrometry (TG-MS) and a pyro-probe reactor to exam their pyrolysis behaviors. The experimental results demonstrated that waste eucalyptus can be rapidly divided into xylose, high purity organosolv lignins (OL) and cellulose-rich fractions (CF) by MOF under mild conditions. Compared with the fast pyrolysis of raw waste eucalyptus, the decoupling pyrolysis of CF produced higher yields of levoglucosan, whereas the decoupling pyrolysis of OL can result in decreases in the yields of some phenols. MOF can boost the levoglucosan yields from CF by 464–502% compared to that of raw waste eucalyptus. The rank order of the solvents for the improvement in the levoglucosan yield was organic acid < glycerol < EG. This work proposed an efficient, integrated process for selectively producing platform chemicals from waste biomass that can compete with hydrolysis and catalytic conversion processes.

中文翻译：

---

微波辅助有机溶剂分馏对废弃生物质化学结构和解耦热解行为的影响

废生物质的快速热解是其组分（纤维素、木质素、半纤维素和灰分）的交叉耦合热解，导致生物油的复杂组成。在这里，首次提出了废生物质的微波辅助有机溶剂分馏 (MOF) 结合解耦热解来克服这一挑战。废桉树的 MOF 在不同溶剂（有机酸、甘油或乙二醇 (EG)）中进行。衍生馏分首先通过傅里叶变换红外 (FTIR) 光谱和二维异核单量子相干核磁共振 (2D HSQC NMR) 进行表征，然后通过热重分析仪-质谱 (TG-MS) 和热解探针进行热解反应器来检查它们的热解行为。实验结果表明，废桉树可以在温和的条件下通过 MOF 快速分为木糖、高纯度有机溶剂木质素 (OL) 和富含纤维素的部分 (CF)。与粗废桉树的快速热解相比，CF 的解偶联热解产生了更高的左旋葡聚糖收率，而 OL 的解偶联热解会导致一些酚类的收率下降。与原始废桉树相比，MOF 可以将 CF 的左旋葡聚糖产量提高 464-502%。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。MOF 在温和条件下制备高纯度有机溶剂木质素 (OL) 和富含纤维素的馏分 (CF)。与粗废桉树的快速热解相比，CF 的解偶联热解产生了更高的左旋葡聚糖收率，而 OL 的解偶联热解会导致一些酚类的收率下降。与原始废桉树相比，MOF 可以将 CF 的左旋葡聚糖产量提高 464-502%。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。在温和条件下通过 MOF 制备高纯度有机溶剂木质素 (OL) 和富含纤维素的馏分 (CF)。与粗废桉树的快速热解相比，CF 的解偶联热解产生了更高的左旋葡聚糖收率，而 OL 的解偶联热解会导致一些酚类的收率下降。与原始废桉树相比，MOF 可以将 CF 的左旋葡聚糖产量提高 464-502%。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。CF 的解偶联热解产生了更高的左旋葡聚糖产率，而 OL 的解偶联热解会导致一些酚类的产率降低。与原始废桉树相比，MOF 可以将 CF 的左旋葡聚糖产量提高 464-502%。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。CF 的解偶联热解产生了更高的左旋葡聚糖产率，而 OL 的解偶联热解会导致一些酚类的产率降低。与原始废桉树相比，MOF 可以将 CF 的左旋葡聚糖产量提高 464-502%。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。用于提高左旋葡聚糖产率的溶剂的排列顺序是有机酸<甘油<EG。这项工作提出了一种有效的综合工艺，可以从可与水解和催化转化工艺竞争的废弃生物质中选择性地生产平台化学品。