Abstract

Lignocellulosic feedstocks are gaining increased popularity for novel industrial applications because of their availability and bio-renewability. Using lignocellulosic materials, especially from agricultural and forestry sectors could help reduce the over-dependence on petrochemical resources while providing a sustainable waste management alternative. This review aims to describe the chemistry of different components of lignocellulosic biomass (cellulose, hemicellulose, lignin, extractives and ash). Besides, many novel industrial applications of lignocellulosic biomass have been comprehensively described, which includes biorefining for biofuel and biochemical production, biomedical, cosmeceuticals and pharmaceuticals, bioplastics, multifunctional carbon materials and other eco-friendly specialty products. The production and applications of lignocellulose-derived carbon materials such as activated carbon, carbon nanotubes, carbon nanohorns, etc. have been highlighted. The potential industrial utility of cellulose and lignin-based specialty materials such as cellulose fiber, bacterial cellulose, epoxides, polyolefins, phenolic resins, bioplastics are discussed in this review. The cutting-edge industrial utilization of lignocellulosic biomass described in this review suggests its major role in establishing a circular bioeconomy that consists of innovative design and advanced production methods to facilitate industrial recovery and reuse of waste materials beyond biofuel and biochemical production.

Graphic Abstract

中文翻译：

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木质纤维素生物质的化学和特种工业应用

摘要

木质纤维素原料由于其可获得性和生物可再生性而在新型工业应用中越来越受欢迎。使用木质纤维素材料，尤其是来自农业和林业部门的木质纤维素材料，可以帮助减少对石化资源的过度依赖，同时提供可持续的废物管理替代方案。这篇综述旨在描述木质纤维素生物质不同成分（纤维素，半纤维素，木质素，提取物和灰分）的化学性质。此外，已经对木质纤维素生物质的许多新型工业应用进行了全面描述，包括用于生物燃料和生物化学生产的生物精制，生物医学，药妆和药物，生物塑料，多功能碳材料和其他生态友好型特种产品。突出了木质纤维素衍生的碳材料的生产和应用，例如活性炭，碳纳米管，碳纳米角等。本文将讨论纤维素和木质素基特种材料的潜在工业实用性，例如纤维素纤维，细菌纤维素，环氧化物，聚烯烃，酚醛树脂，生物塑料。这篇综述中描述的木质纤维素生物质的最新工业利用表明，它在建立循环生物经济中的主要作用包括创新的设计和先进的生产方法，以促进工业回收和生物燃料和生化生产以外的废物再利用。本文将讨论纤维素和木质素基特种材料的潜在工业实用性，例如纤维素纤维，细菌纤维素，环氧化物，聚烯烃，酚醛树脂，生物塑料。这篇综述中描述的木质纤维素生物质的最新工业利用表明，它在建立循环生物经济中的主要作用包括创新的设计和先进的生产方法，以促进工业回收和生物燃料和生化生产以外的废物再利用。本文将讨论纤维素和木质素基特种材料的潜在工业实用性，例如纤维素纤维，细菌纤维素，环氧化物，聚烯烃，酚醛树脂，生物塑料。这篇综述中描述的木质纤维素生物质的最新工业利用表明，它在建立循环生物经济中的主要作用包括创新的设计和先进的生产方法，以促进工业回收和生物燃料和生化生产以外的废物再利用。

图形摘要