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祝贺周浩的工作发表在 JACS Au
发布时间:2023-06-25

木质纤维素生物质是研究最充分和最有前途的绿色碳源之一。在无氢和温和的条件下充分利用木质纤维素生物质生产酚类单体,同时保存富含纤维素的纸浆是具有挑战性和深远意义的。

在这里,我们报告了一种创新的策略,在温和的条件下,在Pt/NiAl2O4催化剂上,将木质纤维素生物质转化为木质素油和富含纤维素的纸浆,而无需外源氢。在该过程中,半纤维素中的结构氢作为氢源,在保持纤维素完整的前提下,实现木质素的分馏解聚成酚类单体,称为自供氢催化分馏(self-hydrogen supply catalytic,SCF)。以水为溶剂,以丙基(乙基)端链丁香醇和愈创木酚为主要产物,在140℃、桦木木屑中保存90%纤维素,反应24小时,酚类单体的理论产率为46.6%。这种无H2的过程可以扩展到其他生物质(硬木、软木和草),并可以扩大规模。Pt/NiAl2O4催化剂在回收和再生处理中也表现出良好的稳定性。本研究为在温和条件下以水为溶剂,无外源氢,实现木质纤维素生物质的可持续生物质催化转化提供了一种新的策略。